雷达液位计技术---过程级样本.doc

EXCEED（EDIL1x系列）雷达液位变送器用于对储罐液位的连续测量，提供高可靠的数字信号EDIL1x系列液位变送器具有如下特征： 非接触式测量，整体式工作，无可移动组件，安全便捷 专利性技术，具有更高可靠性，具有较高的精度（液位跟踪精度3mm） 灵活的标准通信接口 强有力的微处理器件进行大量复杂计算，实现实时测量 具有超高的灵敏度和独特的信号处理功能，可以应对难以测量的储罐条件 宽温度、压力环境适用性及温度、压力测量中继处理 发射功率小，符合安全及防爆标准 系列产品的系统兼容扩展性 天线的材料选择范围较广 高级别的防护，使仪器更安全的工作 方便的现场安装。在现场一般只需将天线法兰同罐体连接即可，极大方便了现场的操作EDIL10：锥形天线 EDIL11：波导管天线 EDIL12：抛物面天线 EDIL13：杆式天线1、主要特征（总述）2、技术规格（技术特性详解）3、尺寸图4、安装（后面加上操作）5、选型（订购信息）+后面附上选型6、认证（国外、国内认证）EXCEED（EDIL1x系列）雷达液位变送器根据储罐的过程监控量身定制导言EXCEED过程级-EDIL1x雷达液位变送器，属于智能型连续、无接触式液位测量变送器。EDIL1x系列雷达液位变送器使用了最新的微波技术，其高性能的微处理器具有先进信号处理功能，使得测量不受介质变化、温度变化、惰性气体及蒸汽的影响，并具有较高的精度。EDIL1x系列雷达液位变送器采用开放式总线协议，支持并协助客户进行成功组态。在带有搅拌器的过程容器中，测量应用要求EDIL1X系列必须具有先进回波信号处理功能，以便将测量信号与虚假干扰信号分开。对于表面出现沸腾的液化石油气应用以及某些存在极端湍流的工况，推荐安装静止管或旁通管。管道可以减少泡沫和湍流并且增强表面反射效果。杆形天线使用与测量喷嘴开孔较小，量程较短的液位测量。借助抛物面形天线，EDIL1X系列雷达液位变送器可以测量高挥发性、高黏附性的液位测量，例如：沥青罐等。应用图1-1、EDIL1x系列雷达液位变送器的应用在储油罐中，EDIL1x雷达液位变送器具有高灵敏度和先进回波信号处理能力，以便达到较高的精度（全量程绝对误差 10导电液体，如：水溶液，稀释的酸、碱EDIL1X型的测量范围：分类喇叭口（EDIL10）波导管(EDIL11)测量范围（EDIL10型)测量范围（EDIL11型）法兰：DN80250；喇叭口径：3-8波导内径：35A：=1.4-1.8建议使用导波管（EDIL11）模式B：=1.8-4量程：040m量程：035m量程： 11 mC：= 4-10量程：050m量程：040m量程： 10量程：060m量程：050m量程： 11 m分类抛物面天线（EDIL12）杆式天线(EDIL13)法兰：DN80250；抛物面口径：8-24尺寸固定A：=1.4-1.8建议使用导波管（EDIL11）模式B：=1.8-4量程：060m量程： 5 mC：= 4-10量程：070m量程： 10量程：080m量程： 10M外路回路电阻：500（有源输出）数字信号（现场总线输出）特性现场总线电压极限：1.8V 32V最大运行电流：10mA输出电缆屏蔽双绞线，最小截面积为0.5mm(AWG20)电缆引入装置M20接头（提供各种转换头）温度测量LDU可配单点元件PT100或平均温度计（最多18个测量温度点）。机械外壳永久压铸铝。法兰ANSI、DIN标准法兰等。材料：不锈钢304、316L等。腐蚀介质耐腐蚀材料锡青铜SUS316纯钽(Ta)蒙耐尔(Ni70Cu30)哈氏合(HC)硫酸（H2SO4）VVV硝酸（HNO3）VV盐酸（HCI）V磷酸（H3PO4）VVVV醋酸（CH3COOH）VVV烧碱（NaOH）纯碱（Na2CO3）V小苏打（NaHCO3）V液氯（CI）V液溴（Br2）氨水（NH3）V海水（30% NaCI）VV符号说明：最佳；有条件使用；V可以使用；不可以使用。不包括法兰的重量6.7Kg超出法兰的高度300mm天线尺寸锥形：4、6、8波导管：内径35,根据距离不同可以选择不同的壁厚，最远距离不超过11米。环境环境温度-40至158（-40至70）过程温度范围-40至662（-40至350）法兰温度范围表1-1O形环材料最低气温（）最高气温（）Viton5(-15)392(200)EPDM-40(-40)266(130)Kalrez 6375-4(-20)527(275)丁纳橡胶-N-31(-35)230(110)电磁兼容性干扰辐射符合EN61326，设备类别B介电常数导波管内 1.4罐内 1.8软件模块介绍 快速傅立叶变换(FFT)快速傅立叶变换是一种信号处理技术，用于将回波信号变换为图像进行处理。如，将回波信号转换为频谱（能量谱）进行处理。 Echofixer 技术干扰回波处理技术，即使搅拌器或者挡泥板产生很强的干扰回波，也能够将这些干扰回波滤除掉，从而对液体表面进行精确测量的软件技术模块。 背景处理技术背景处理技术，对罐内、仓内固有存在的干扰信号进行滤除的技术，从而能够使得雷达物位计在安装位置不太合理情况下仍能够正常工作，方便了客户的安装。 描绘测量曲线处理对于搅拌、气泡、泡沫、蒸汽等工况，更进一步对干扰信号进行处理，描绘液面变化趋势，对纹波引起的干扰进一步虑除掉。 校正处理对于计量型雷达，需要进行分段校正处理，通过分段进一步的校正，使得雷达的精度达到0.5mm。EDIL1X型雷达物位计，无需对电子元器件进行任何更改，可以在现场进行所有的软件模块选项进行升级。将雷达的上位计软件相连，直接可以进行启动软件模块的选项。EDIL1X不同型号提供的软件模块型号隔爆认证快速傅立叶变换(FFT)Echofixer干扰回波处理背景处理杂波更进一步处理描绘测量曲线处理校正处理EDIL10EDIL11EDIL12EDIL13表1-2、产品与软件模块对应表机械结构 设计尺寸 EDIL10型 喇叭口喇叭口3/80mm4/100mm6/150mm8/200mm10/250mmLmm91132236339442dmm80100150200250DIN 2526的法兰法兰DN80DN100DN150DN200DN250bmm2020222426Dmm200(200)220(235)285340405ANSI B16.5的法兰法兰346810bmm23.9(28.4)23.9(31.8)25.428.430.2Dmm190.5(209.5)228.6(254)279.4342.9406.4设计尺寸 EDIP11型 波导管波导管2m5m11mLmm3840394243dmm353535DIN 2526的法兰法兰DN80DN100DN150DN200DN250bmm2020222426Dmm200(200)220(235)285340405ANSI B16.5的法兰法兰346810bmm23.9(28.4)23.9(31.8)25.428.430.2Dmm190.5(209.5)228.6(254)279.4342.9406.4量程设计尺寸 EDIP12型 抛物面抛物面12/300mm16/400mm24/600mm测量距离3540m5060m7080m法兰同EDIL10型。设计尺寸 EDIP13型 法兰同EDIL10型。机械安装和电气连接机械安装液位计出厂时，在现场只需将天线的法兰同罐体连接即可。安装雷达液位计，用户需要提供油罐上的开孔，以及安装管，防爆管等设备。天线类型选择取决于液体类型和油罐工作条件。液体类型根据介电常数（r）差异加以区别，油罐工作条件分为静止液面、轻微振荡液面和剧烈波动液面。合理选择天线类型可以得到最佳的测量效果。一般可以参考以下表格（表1-3）。天线参数喇叭天线导波管/波导管抛物面天线杆式天线相对介电常数1.8101.4101.8102.210罐高050m 11m070m015m油罐工作环境抖动、气泡、泡沫、蒸汽等剧烈动荡、有搅拌、泡沫等远距离、蒸汽易挂料工况近距离、腐蚀性强、测量喷嘴开孔较小表1-3、天线选型参考基本安装要求为达到最佳的雷达测距精度，需要在安装过程中考虑下面因素 选择合适的天线形式； 尽量避免在雷达波照射波束内存在障碍物； 雷达液位计安装避开进出油管，避免混杂的信号条件； 天线口面应该露出安装管，防止管口对信号的干扰。安装工具及对安装管的要求天线发射微波脉冲时，都有一定的发射角。从天线下缘到被测介质表面之间，由发射的微波波束所辐射的区域内，不得有障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。在这种情况下，安装时须进行“虚假回波学习”。另外须注意微波波束不得与加料料流相交。建议安装导波管进行测量（导波管能够获取更高的精度，信号更强，测量距离更远）建议距离（1）-由罐的内壁至安装短管的外壁之间的距离应大于罐直径的1/6（最小300mm），对于EDIP11型最小为150mm。天线延长图1-7、添加延长管 当喇叭长度小于安装短管长度时，应使用天线延伸管。 如果喇叭直径大于安装短管的直径，包括延伸管在内的天线需要从容器里面安装，并将仪表抬高。选择延伸管使仪表至少抬高100mm（4）。在罐中安装EDIL10EDIL10型雷达液位变送器易于在储油罐顶部安装。雷达变送器应按下列要求进行安装：标准安装 天线在定向时必须与水平面垂直 雷达液位计配套两个斜盘用来调整天线安装水平度 天线需要水平安装才能保证最小的测量误差，如果油罐上安装孔上的法兰不平，可以通过调整斜盘来使得天线法兰处于水平位置，将法兰的最大水平偏差控制在以内斜盘以及天线、法兰安装位置示意图、立体图喇叭口天线必须伸出接管，否则应使用天线延长管天线尺寸150mm/6200mm/8250mm/10Dmm/inch146/5.8192/7.5242/9.5Hmm/inch205/8.1290/11.5380/15天线延长管应选择天线延伸管以使得喇叭口伸出接管若喇叭口直径大于接管宽度，天线及其延伸管应从容器的内部进行安装，然后将其抬起，螺栓从外侧紧固。应选择延伸管以使仪表能够抬起至少100mm（4）。请联系EXCEED获取更多信息。特殊延长管若天线需要倾斜或垂直于罐壁安装，可使用45或90的延伸弯管。弯管的最小曲率半径为300mm（12）。请联系EXCEED获取更多信息。EDIL10在导波管中安装对波导管的建议：金属（无需搪瓷或塑料涂层）；直径均匀；焊缝尽量在导波槽的轴线上，并尽量平滑；两排导波槽夹角180（不是90）；导波槽宽度或孔的直径最大为管直径的1/10，去毛刺。其数量与长度不会对测量产生任何影响；建议应用10的钻透孔，间隔200mm对确定尺寸的导波管，选择尽量大尺寸的喇叭天线，对中间尺寸（即180mm），选择大一型号的天线，并用机械方式调整；（只用于FMR 230/FMR240）在任何过度段（即当使用球阀或修补管段时），不得产生任何大于0.1mm的缝隙；导波管内部必须光滑（平均粗糙度Rz6.3m），使用无缝或平行焊不锈钢管。可用焊接法兰或套管来延长波导管，法兰与管应在内部精确调整；不要在管壁上进行焊接。波导管内部必须保持光滑。若无意中对其进行了焊接，其焊缝及其它任何突出物应仔细去除并打磨平滑。否则会引起强烈干扰并引起介质粘附；特别地，在小尺寸的情况下，法兰与管是焊接在一起的，以保证正确的方位（即标记对准导波槽）；在导波管底部添加反射板，避免管底强反射引起假回波。图1-8、EDIL10在导波管中安装EDIL11的安装标准安装可安装在罐内或旁通管内不需要校正仅仅适用于低粘度介质（500cst），不会在波导天管内部产生粘附堵塞波导管与罐底之间无须最小距离（一般选用50mm）图1-9：EDIP11的两种过程连接：法兰、螺纹连接在罐中安装EDIL12EDIL12型雷达液位变送器易于在储油罐顶部安装。雷达变送器应按下列要求进行安装：标准安装 天线在定向时必须与水平面垂直 雷达液位计配套两个斜盘用来调整天线安装水平度 天线需要水平安装才能保证最小的测量误差，如果油罐上安装孔上的法兰不平，可以通过调整斜盘来使得天线法兰处于水平位置，将法兰的最大水平偏差控制在以内注：安装同EDIL10。在罐中安装EDIL13标准安装 天线在定向时必须与水平面垂直 天线需要水平安装才能保证最小的测量误差 杆式天线的屏蔽段必须伸出接管材料PPSPTFE天线长mm/inch360/14510/20390/15540/21Hmm/inch100/4250/10100/4250/10电气连接端子接线腔带有分离的端子接线腔，适用于标准的EEx d场合。带有CAN/Modbus协议的端子定义两芯电缆连接到端子连线腔内的螺纹端子，线径0.52.5mm，适用屏蔽双绞线。内有对极性反接、射频干扰、及尖峰过压的保护电路。带有模拟信号输出的端子定义两芯电缆连接到端子连线腔内的螺纹端子，线径0.52.5mm，适用屏蔽双绞线。操作部件操作部件位于外壳内部，打开外壳盖板即可进行操作。键的功能键含义或在选择列表中向上移动，编辑功能中的数字值退出当前功能选择，返回上一级功能选择对当前功能的确认或进入新的菜单时进行设置的确认和在功能组内向左移动和在功能组内向右移动和对输出4-20mA的调零远程操作EDRADAR可通过CAN或485现场总线进行远程操作。同时亦可通过现场按键进行现场调整。EDRADAR软件支持数据加密、信号分析以及仪表的文件编制，历史数据读取、历史曲线的显示等。它与Windows 2000,Windows xp兼容。支持的具体功能： 变送器在线设置（手工检尺） 读取回波信号（时域信号、频域信号），并进行信号分析 加载、保存仪表数据（上传/下载）；观察历史数据曲线 测量点文件编制变送器的在线设置图1-10、通过读取回波（时域信号、频域信号）进行信号分析调频雷达时域信号和频域信号图图1-11：雷达时域信号图1-12：雷达频域信号正确安装采集回波时域信号、频域信号图（原油储罐） 非正确安装采集回波时域信号、频域信号图（原油储罐）注：法兰盘导致多次回波反射图片（法兰需要特殊处理或涂吸波材料）；尤其针对原油储油罐区，要求精度比较高（1mm），必须处理好多次谐波才能够保证高的精度。用edradar设置软件操作具体设置项（仅限于CAN总线） 设置设备地址 设置手工检尺初始液位 创建并编辑功能模块控制策略（功能块应用） 调用设备描述方法 设置设备发射信号的强度 设置设备数据传输速率 设置设备的参照背景（一般不用） 读取设备的运行状态、报警信息等 保存设备的历史数据并支持打印 显示历史数据的曲线 设置报警液位上下限EDIL1X订购信息型号说明EXCEED调频雷达物位计分为三种系列：EDIS1X（料位计）、EDIL1X（液位计）、EDIP1X（计量型液位计）。ED - EXCEED（公司名称标志）I - Intelligent（智能型） S - Solid（固体）L - Liquid（液体）P - Precision（计量型）1 - FMCW（调频连续波）X - Series（系列）EDIL1X分为四种信号：EDIL10、EDIL11、EDIL12和EDIL13。- EDIL10型，该雷达物位计天线为喇叭口型。认证（approval）p非防爆区dIECEX ： Exd CT6天线型式/材质 (Antenna forms)A13 80 /304A23 80 /316LB15 133 /304 B25 133 /316LC17 180 /304 C27 180 /316LD18 200 /304 D28 200 /316LE110 240 /304E210 240 /316LYY特殊型天线密封/温度(Sealed/Temperature)A1Viton/FKM,-2080A2EDPM,-4080B1PTFE,-20200B2PTFE,-40200YY特殊型法兰/过程连接 (Flange/process connection)BG1DN80 PN16 DIN2526 Form C 304BG2DN80 PN16 DIN2526 Form C 316LCG1DN100 PN16 DIN2526 Form C 304CG2DN100 PN16 DIN2526 Form C 316LDG1DN150 PN16 DIN2526 Form C 304DG2DN150 PN16 DIN2526 Form C 316LEG1DN200 PN16 DIN2526 Form C 304EG2DN200 PN16 DIN2526 Form C 316LFG1DN250 PN16 DIN2526 Form C 304FG2DN250 PN16 DIN2526 Form C 316LAL13/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AL23/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAP14/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AP24/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAV16/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AV26/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAT18/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AT28/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAS110/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AS210/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LYY9特殊型输出信号（electronic output）A模拟信号4-20mA（选用计量型后，选择模拟信号无意义）B数字信号（CAN总线）Y特殊型（如，485/modbus、profibus等）防护等级 （Protection level）AIP66 / IP67BIP68CIP66 / IP67+防雷器DIP68 + 防雷器电缆进线（cable entry）1M20*1.5（缆塞）9特殊型号（提供转换接头）输入电源（electronic input）ADC 24VBAC 220V特殊选项容器接管长度:100、200、300、400mm等防雨罩:ED-WAT现场显示单元:LDU-80无线远传模块: JYC221A0手抄器：ED-CTY总线转换卡（CAN、485）：SYS 400- EDIL11型，该雷达物位计天线为波导管。认证（approval）p非防爆区dIECEX ： Exd CT6天线型式/材质 (Antenna forms)A1内径35 外径38 /304 A2内径35 外径38 /316L B1内径35 外径39 /304 B2内径35 外径39 /316L C1内径35 外径40 /304 C2内径35 外径40 /316L D1内径35 外径41 /304 D2内径35 外径41 /316L E1内径35 外径43 /304 E2内径35 外径43 /316L Y9特殊型天线密封/温度(Sealed/Temperature)A1Viton/FKM,-2080A2EDPM,-4080B1PTFE,-20200B2PTFE,-40200YY特殊型法兰/过程连接 (Flange/process connection)BG1DN80 PN16 DIN2526 Form C 304BG2DN80 PN16 DIN2526 Form C 316LCG1DN100 PN16 DIN2526 Form C 304CG2DN100 PN16 DIN2526 Form C 316LDG1DN150 PN16 DIN2526 Form C 304DG2DN150 PN16 DIN2526 Form C 316LEG1DN200 PN16 DIN2526 Form C 304EG2DN200 PN16 DIN2526 Form C 316LFG1DN250 PN16 DIN2526 Form C 304FG2DN250 PN16 DIN2526 Form C 316LAL13/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AL23/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAP14/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AP24/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAV16/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AV26/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAT18/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AT28/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAS110/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AS210/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LYY9特殊型输出信号（electronic output）A模拟信号4-20mA（选用计量型后，选择模拟信号无意义）B数字信号（CAN总线）Y特殊型（如，485/modbus、profibus等）防护等级 （Protection level）AIP66 / IP67BIP68CIP66 / IP67+防雷器DIP68 + 防雷器电缆进线（cable entry）1M20*1.5（缆塞）9特殊型号（提供转换接头）输入电源（electronic input）ADC 24VBAC 220V特殊选项容器接管长度:100、200、300、400mm等防雨罩:ED-WAT现场显示单元:LDU-80无线远传模块: JYC221A0手抄器：ED-CTY总线转换卡（CAN、485）：SYS 400- EDIL12型，该雷达物位计为抛物面天线型。认证（approval）P非防爆区DIECEX ： Exd CT6天线型式/材质 (Antenna forms)A抛物面 250 /铝B抛物面 250 /不锈钢C抛物面 300 /铝D抛物面 300 /不锈钢E抛物面 400 /铝F抛物面 400 /不锈钢G抛物面 600 /铝H抛物面 600 /不锈钢Z特殊型天线密封/温度(Sealed/Temperature)A1Viton/FKM,-2080A2EDPM,-4080B1PTFE,-20200B2PTFE,-40200YY特殊型法兰/过程连接 (Flange/process connection)BG1DN80 PN16 DIN2526 Form C 304BG2DN80 PN16 DIN2526 Form C 316LCG1DN100 PN16 DIN2526 Form C 304CG2DN100 PN16 DIN2526 Form C 316LDG1DN150 PN16 DIN2526 Form C 304DG2DN150 PN16 DIN2526 Form C 316LEG1DN200 PN16 DIN2526 Form C 304EG2DN200 PN16 DIN2526 Form C 316LFG1DN250 PN16 DIN2526 Form C 304FG2DN250 PN16 DIN2526 Form C 316LAL13/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AL23/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAP14/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AP24/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAV16/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AV26/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAT18/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AT28/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LAS110/150 Ibs ANSI B16.5 C 304AS210/150 Ibs ANSI B16.5 C 316LYY9特殊型输出信号（electronic output）A模拟信号4-20mA（选用计量型后，选择模拟信号无意义）B数字信号（CAN总线）Y特殊型（如，485/modbus、profibus等）防护等级 （Protection level）AIP66 / IP67BIP68CIP66 / IP67+防雷器DIP68 + 防雷器电缆进线（cable entry）1M20*1.5（缆塞）9特殊型号（提供转换接头）输入电源（electronic input）ADC 24VBAC 220V特殊选项容器接管长度:100、200、300、400mm等防雨罩:ED-WAT现场显示单元:LDU-80无线远传模块