Импульсные радарные уровнемеры Pulsar (обзор) - 2022 год
Импульсные радарные уровнемеры Pulsar
Описание
Уровнемеры Pulsar
- это семейство бесконтактных приборов,
использующие для измерения уровня жидкости принцип импульсного
радиолокационного измерения.
Питание этих приборов напряжением =24 В осуществляется по токовой
петле. При этом уровнемер Pulsar 96 работает на частоте 6 ГГц,
обеспечивая погрешность измерения ±8 мм, а Pulsar 86 - на частоте 26
ГГц при погрешности ±2 мм.
Особенности
♦
Многопараметрический двухпроводной датчик с питанием по
токовой петле
♦
Работоспособность не зависит от изменения удельного веса и
диэлектрической проницаемости рабочей среды
♦
Выходной сигнал 4«20 мА, цифровые выходы HART, FOUNDATION
Fieldbus, PROFIBUS PA, Modbus
Pulsar R96
♦
Диапазон измерения до 40 м
♦
Рабочие частоты обеспечивают отличные характеристики в сложных
условиях при наличии турбулентности, пены и плотных паров
♦
Интуитивно понятная настройка функции фильтрации отраженных
сигналов
♦
Быстроразъемное
соединение
антенны
обеспечивает
герметичность резервуара
♦
Очень низкая выходная мощность на антенне - в сотни раз меньше,
чем у сотового телефона
♦
Четырехкнопочная клавиатура и графический ЖК-дисплей для
просмотра параметров конфигурации и кривой эхо-сигналов
♦
Предупредительная диагностика сообщает о неисправностях и дает
рекомендации по их устранению
♦
Сертификат SIL 2
Pulsar R86
Области применения
Среды: Жидкости и суспензии; различные вещества, от углеводородов до сред на водной основе c
диапазоном диэлектрической проницаемости εr от 1,7 до 100 (1,4 в успокоительном колодце).
Резервуары: Большинство технологических или накопительных емкостей в условиях номинальной
температуры и давления. Ямы, отстойники и открытые каналы.
Специальные приложения: Практически все приложения для измерения и контроля уровня, включая
технологические условия, характеризующиеся переменными удельным весом и диэлектрической
проницаемостью, видимыми парами, высокой скоростью заполнения и опорожнения, турбулентностью,
небольшой или умеренной пеной, а также отложениями.
Импульсные радарные уровнемеры Pulsar
Принцип работы
Уровнемеры Pulsar используют технологию импульсного радиолокационного измерения уровня с выборкой
в эквивалентном масштабе времени. Короткие пакеты импульсов излучаются антенной и, отражаясь от
зондируемой, возвращаются к приемнику. Расстояние вычисляется по формуле:
D = Скорость света*Время прохождения сигнала в прямом и обратном направлении/2.
Уровень жидкости рассчитывается с учетом геометрических характеристик резервуара и параметров
антенны.
В отличие от других импульсных устройств (таких как волноводный радарный уровнемер Eclipse), которые
формируют один короткий полупериод широкополосного радиосигнала с крутым фронтом, уровнемеры
Pulsar излучают короткие пакеты импульсов на частоте 26 ГГц или 6 ГГц (для R86 и R96, соответственно).
Это дает возможность разделить во времени мощный зондирующий импульс и более слабый эхо-сигнал.
Время прохождения сигнала до отражающей поверхности и в обратном направлении используется для
измерения уровня.
Полупериод широкополосного
Пакеты импульсов на частоте 6 ГГц
сигнала уровнемера Eclipse
Измерение времени прохождения
сигнала, отраженного от поверхности
жидкости
Антенны
Радарные уровнемеры Pulsar поставляются с антеннами различных размеров и конфигураций:
Рупорные
Инкапсулированные
С выступом фланца
Стержневые
Максимальный диапазон измерений определяется по расстоянию от точки отсчета датчика прибора (нижняя
часть резьбы NPT, поверхность прокладки резьбы BSP либо поверхность прокладки фланца) до дна
резервуара.
Раствор луча @-3dB; м
Рупор
Рупор
Рупор
Рупор
Диэлектрический
Рупор
Рупор
Антенна и
1 ½’’
2’’
3’’
4’’
стержень
4’’
6’’
угол раствора
луча
20°
18°
11°
9°
25°
25°
17°
Расстояние, м
Pulsar 86
Pulsar 96
3
1,1
1,0
0,6
0,5
1,4
1,0
6
2,1
1,9
1,2
0,9
2,7
1,8
9
3,2
2,9
1,7
1,4
4,1
2,7
12
4,2
3,8
2,3
1,9
5,4
3,7
15
5,3
4,8
2,9
2,4
6,8
4,6
18
6,3
5,7
3,5
2,8
8,1
5,5
20
6,3
3,9
3,1
8,8
6,0
30
5,8
4,7
9,0
40
6,3
12,0
Импульсные радарные уровнемеры Pulsar
Использование уровнемеров Pulsar в закрытых ёмкостях
Резервуары хранения
Реакторы
Камеры и байпас
Условия: спокойные
Условия: турбулентность и пена
поверхности
Закрытые отстойники
Ёмкости для смешивания
Условия: турбулентность, пена и изменение диэлектрической проницаемости
Использование уровнемеров Pulsar в открытых каналах
Открытые лотки и водосливы
Широкий выбор основных параметров потока
Электронный блок уровнемеров Pulsar содержит библиотеку из 35
различных конфигураций лотков и сливов, что обеспечивает работу
этих радаров практически с любыми открытыми каналами.
Обработка особых, нестандартных приложений производится с
помощью
20-точечной специальной таблицы, заполняемой
пользователем, или обобщенного уравнения расхода, которое
позволяет вводить коэффициенты, соответствующие конкретным
условиям.
Двойной сумматор
Условия: турбулентность, пена
Для регистрации суммарного расхода в различных единицах измерения
и изменение диэлектрической
проницаемости
предусмотрены два семиразрядных сумматора. Один из них может
сбрасываться, а в другом такой возможности нет. Для корректного
масштабирования доступны несколько множителей. Фиксируется также
время работы, в течение которого сумматоры регистрируют расход.
Импульсные радарные уровнемеры Pulsar
Монтаж
Радарные уровнемеры Pulsar могут устанавливаться на резервуар с использованием различных
монтажных соединений. Как правило, используются резьбовые или фланцевые соединения.
Размещение
Наиболее
предпочтительно
устанавливать
радарный уровнемер на расстоянии 1/2 радиуса от
центра
резервуара,
чтобы
обеспечить
беспрепятственное прохождение сигнала до
поверхности жидкости, где он должен облучить
энергией микроволн максимально возможную
площадь поверхности. Не следует устанавливать
уровнемер в центре верхней части резервуара или
ближе 45 см от его стенки. Стенки резервуара могут
создавать отражения, которые должны быть
сведены к минимуму в процессе настройки
уровнемера по месту и ориентации антенны.
Угол раствора луча
Предпочтительное место установки радарного уровнемера: на
Антенны различных размеры генерируют различный
расстоянии ½ радиуса от центра резервуара
раствор луча. В идеальном случае должно быть
обеспечено облучение максимально возможной
площади поверхности при минимальном захвате
сторонних объектов, находящихся в емкости,
включая стенки резервуара. Используйте данные о
растворе луча из таблицы подраздела «Антенна»
для выбора оптимального размещения устройства.
Препятствия
Практически любой объект, находящийся в зоне
действия луча, создает отражения, которые могут
быть неправильно истолкованы, что приведет к
ложному измерению уровня). Несмотря на то, что
уровнемер Pulsar оснащен мощной системой
фильтрации отражений, необходимо принять все
возможные меры для сведения к минимуму
отражений от сторонних объектов с помощью
Необходимо свести к минимуму отражения от сторонних
надлежащей установки и ориентации устройства.
объектов
Монтаж в стояках и успокоительных колодцах
Уровнемеры Pulsar могут монтироваться в стояках или в успокоительных
колодцах, однако следует учитываться некоторые факторы:
♦ Уровнемеры Pulsar используются только для металлических
успокоительных колодцев с внутренним диаметром 45«200 мм
♦ Диаметр колодца должен быть одинаков по всей длине; использование
переходников или зазоров не допускается
♦ Используются только рупорные антенны, 38«101 мм; размер которых
соответствует внутреннему диаметру трубы; возможно использование
патрубка 8" с рупорной антенной 4"
♦ В успокоительном колодце должна находиться жидкость
♦ Сварные швы должны быть гладкими.
♦ Отверстия: круглые <3 мм диаметром, щелевые <3 мм шириной.
♦ Если используется запорный клапан, он должен быть полнопроходным и
шаровым с внутренним диаметром, равным диаметру трубы.
♦ Настройки должны включать ввод отличного от нуля значения внутреннего
диаметра трубы.
Импульсные радарные уровнемеры Pulsar
Технические характеристики
Параметр / Модель
R86
R96
Диапазон измерения уровня
0,2«40 м
Погрешность
±2 мм
±8 мм
Разрешающая способность
Аналоговый выход:
0,003 мА
Цифровой дисплей
1 мм
Выходной сигнал
4«20 мА с HART
FOUNDATION Fieldbus
PROFIBUS PA
Modbus
Демпфирование
Регулируемое 0«10
Клавиатура
4-кнопочная, с вводом данных с помощью меню
Дисплей
графический жидкокристаллический
Питание
9«36 В пост. тока
Корпус блока
IP67 / литой алюминий A413 (<0,6 % меди);
электроники/Материал
по дополнительному заказу нержавеющая сталь
Взрывозащита
0Ex ia IIC T4«Т1 Ga, Ga/Ga Ex ia/db IIB + H2 T4«Т1, Ex ia tb IIIC T100ºС Db, 0Ex ia
IIC T4«Т3 Ga, 1Ex db ia IIB + H2 T4«T3 Gb, 1Ex db ia IIB + H2 T4«T1, Ga/Ga Ex db
ia IIB + H2 T4«Т1, 2Ex nA IIC T4«T1 Gc, 2Ex nA IIC T4«T3 Gc, 2Ex ic IIC T4«T1 Gc
Уровень полноты безопасности
SIL 2
Кабельный ввод
1/2’’ NPT или M20
Диапазон температур
от -55 до +85°C;
от -40 до +80°C;
окружающей среды
изображение на ЖК-дисплее видимо
изображение на ЖК-дисплее видимо
от -20 до +70°C
от -20 до +70°C
Диапазон температур
от -70°C до +400°C
от -70°C до +200°C
контролируемой среды
Максимальное давление
160 бар
51,7 бар
контролируемой среды
Температура хранения
от -55 до +85°C
от -45 до +85°C
Влажность
от 0 до 99 %, без конденсации
Габаритные размеры, (В x Ш x
212 x 102 x 192 мм
Г)
Масса блока электроники
Алюминий: 2,0 кг;
Нержавеющая сталь 316: 4,5 кг
Информация для заказа
Стандартная поставка:
♦ Блок электроники с солнцезащитой или без
♦ Антенна (сконфигурированная под контролируемую среду в соответствии со всеми требованиями)
♦ Цифровой дисплей с клавиатурой (при необходимости)
♦ Руководство по эксплуатации на русском языке
♦ Копии Свидетельства Росстандарта, описания типа, методики поверки, Сертификата ГОСТ Р
♦ Поверка (при условии заказа прибора)
По дополнительному заказу:
♦ Специальное исполнение элементов уровнемера по требованию заказчика
♦ Шильдик из нержавеющей стали с обозначением позиции по проекту