Rosemount Руководство по эксплуатации: Радарный уровнемер серии 5600|Rosemount Manuals & Guides

Download

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Радарный датчик уровня Rosemount серии 5600 с протоколом HART и

Foundation

fieldbus

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Радарный датчик уровня Rosemount серии 5600

До начала работы с устройством следует ознакомиться с настоящим руководством. В целях безопасности персонала, системы и достижения оптимальной производительности продукта до его установки, эксплуатации или техобслуживания следует удостовериться в правильном толковании содержащихся в инструкции сведений.

В пределах Соединенных Штатах в компании Rosemount существует бесплатная информационная служба, в которую можно обратиться по следующим телефонам:

Центр поддержки заказчика:

Вопросы, связанные с технической поддержкой и оформлением заказов:

США - 1-800-999-9307 (с 7 утра до 7 вечера по центральному поясному времени)

Азиатско-Тихоокеанский регион – 65 777 8211

Европа/Ближний Восток/Африка – 49 (8153) 9390

Северо-Американский Центр поддержки

Обслуживание оборудования

1-800-654-7768 (24 часа, включая Канаду)

За пределами этих регионов следует обращаться в местные представительства компании Rosemount

Модель 5600

ПРИМЕЧАНИЕ

ВНИМАНИЕ

Приборы, описанные в данном документе, НЕ предназначены для применения в атомной промышленности. Использование приборов в условиях, требующих применения специального оборудования, аттестованного для атомной промышленности, может привести к ошибочным измерениям.

Для получения информации о приборах производства компании Rosemount, аттестованных для применения в атомной промышленности, следует обращаться в местное торговое представительство Rosemount.

. . .

Rosemount и логотип Rosemount являются зарегистрированными торговыми марками Rosemount, Inc. PlantWeb является зарегистрированной торговой маркой группы компаний Fisher-Rosemount HART является зарегистрированной торговой маркой HART Communication Foundation. Teflon, VITON и Kalrez являются зарегистрированными торговыми марками E.I. du Pont de Nemours & Co. Foundation является торговой маркой Fieldbus Foundation. Delta V является торговой маркой группы компаний Emerson Process Management.

Все прочие марки являются собственностью их соответствующих владельцев. Фото на обложке: 5600_01ad

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Модель 5600

СОДЕРЖАНИЕ

РАЗДЕЛ 1. ВВЕДЕНИЕ ........................................................................ 1-1

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................1-1

ОБЩИЙ ОБЗОР ....................................................................................................................................... 1-2

ОСОБЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ КОМИССИИ СВЯЗИ (АСС) (ТОЛЬКО ДЛЯ США) ............................... 1-6

Диапазон измерений .....................................................................................................................1-7

РАСПАКОВКА ДАТЧИКА МОДЕЛИ 5600..................................................................................................... 1-8

УСЛУГИ ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКЕ ................................................................................................... 1-9

РАЗДЕЛ 2. МЕХАНИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА....................................... 2-1

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................2-1

ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................................................2-2

Инструменты..................................................................................................................................2-2

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МОНТАЖУ ...........................................................................................................2-2

Использование фланцев заказчика.............................................................................................2-2

Требования к патрубку.................................................................................................................. 2-3

Требования к свободному пространству.....................................................................................2-4

Ширина луча ..................................................................................................................................2-5

Ссылки на специальные требования к антеннам и пространству...........................................2-5

ВОЛНОВОДНЫЕ ТРУБКИ .......................................................................................................................... 2-6

МОНТАЖ СТЕРЖНЕВОЙ АНТЕННЫ, ФЛАНЦЕВАЯ ВЕРСИЯ ......................................................................... 2-7

МОНТАЖ СТЕРЖНЕВОЙ АНТЕННЫ, РЕЗЬБОВАЯ ВЕРСИЯ ........................................................................2-11

МОНТАЖ КОНИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ – УПЛОТНЕНИЕ PTFE .......................................................................2-14

МОНТАЖ КОНИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ – КВАРЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ............................................................... 2-17

МОНТАЖ АНТЕННЫ С УПЛОТНЕНИЕМ.....................................................................................................2-22

МОНТАЖ КОНИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ В УСПОКОИТЕЛЬНОМ КОЛОДЦЕ/ ВЫНОСНОЙ ТРУБЕ............................2-25

Успокоительные колодцы........................................................................................................... 2-26

Выносные трубы.......................................................................................................................... 2-27

Монтаж антенны ..........................................................................................................................2-29

МОНТАЖ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ .................................................................................................. 2-31

МОНТАЖ АНТЕННЫ С УДЛИНЕННЫМ КОНУСОМ....................................................................................... 2-37

Установка параметра длины подсоединения уровнемера (TCL) ..........................................2-38

Установка параметра расстояния (Н)........................................................................................2-39

Требования к монтажу антенны с удлиненным конусом ........................................................2-40

МОНТАЖ КОНИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ С ПРОМЫВОЧНЫМИ ПАТРУБКАМИ ...................................................... 2-43

РАЗДЕЛ 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОНТАЖ ........................................... 3-1

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................3-1

ОБЗОР СИСТЕМЫ ...................................................................................................................................3-2

КАБЕЛИ..................................................................................................................................................3-3

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ .............................................................................................................................. 3-3

ЗАЗЕМЛЕНИЕ..........................................................................................................................................3-4

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОНТАЖ HART........................................................................................................... 3-4

Внешние соединения .................................................................................................................... 3-4

Подключение к устройствам HART.............................................................................................. 3-6

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОНТАЖ УСТРОЙСТВ FOUNDATION FIELDBUS...............................................................3-8

Электропитание.............................................................................................................................3-8

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Модель 5600

Сентябрь 2005

Соединения Fieldbus..................................................................................................................... 3-9

Код модели.....................................................................................................................................3-9

Внешние соединения .................................................................................................................... 3-9

Опасные зоны.............................................................................................................................. 3-10

Заземление.................................................................................................................................. 3-10

Соединение устройств fieldbus .................................................................................................3-11

СОЕДИНЕНИЕ БЛОКА ДИСПЛЕЯ 2210 .................................................................................................... 3-12

Измерение температуры ............................................................................................................3-14

РАЗДЕЛ 4. КОНФИГУРИРОВАНИЕ.................................................... 4-1

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................4-1

ОБЩИЙ ОБЗОР ....................................................................................................................................... 4-2

Базовая конфигурация.................................................................................................................. 4-2

Расширенная конфигурация.........................................................................................................4-2

АНТЕННА ...............................................................................................................................................4-3

ГЕОМЕТРИЯ РЕЗЕРВУАРА ....................................................................................................................... 4-5

Расширенные конфигурационные параметры резервуара......................................................4-6

АНАЛОГОВЫЙ ВЫХОД ............................................................................................................................. 4-7

УСЛОВИЯ ПРОЦЕССА..............................................................................................................................4-9

Измерение температуры ..............................................................................................................4-9

ВЫЧИСЛЕНИЕ ОБЪЕМА ......................................................................................................................... 4-10

РАСШИРЕННЫЕ ФУНКЦИИ .....................................................................................................................4-11

Обработка паразитного отраженного сигнала.........................................................................4-11

Обработка сигнала, отраженного от дна резервуара............................................................. 4-14

Обработка сигнала при полном резервуаре............................................................................4-15

Отслеживание состояния поверхности..................................................................................... 4-16

Фильтрация.................................................................................................................................. 4-18

РАЗДЕЛ 5. КОНФИГУРИРОВАНИЕ HART......................................... 5-1

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................5-1

ОБЩИЙ ОБЗОР ....................................................................................................................................... 5-1

КОНФИГУРАЦИОННОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ RADAR MASTER ..................................................... 5-2

Установка ....................................................................................................................................... 5-2

Главные конфигурационные иконки ............................................................................................5-4

РУЧНОЙ КОММУНИКАТОР ........................................................................................................................ 5-7

Последовательность быстрых клавиш HART............................................................................ 5-9

Установка контура в ручной режим ............................................................................................5-9

Соединения и аппаратное обеспечение ....................................................................................5-9

Использование ручного коммуникатора................................................................................... 5-10

Пример конфигурирования уровня...........................................................................................5-10

РАЗДЕЛ 6. КОНФИГУРИРОВАНИЕ FOUNDATION FIELDBUS........ 6-1

ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................................................6-1

Общий обзор..................................................................................................................................6-2

Функциональные блоки Foundation Fieldbus............................................................................... 6-2

ПРИСВОЕНИЕ ТЕГУ УСТРОЙСТВА И АДРЕСА УЗЛА .................................................................................... 6-3

КОНФИГУРИРОВАНИЕ ДАТЧИКА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ DELTAV............................................................... 6-3

КОНФИГУРИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ........................................................................................................ 6-4

КОНФИГУРИРОВАНИЕ БЛОКА АНАЛОГОВЫЙ ВХОД.................................................................................6-10

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ....................................................................................................................... 6-13

Пример применения: Радарный уровнемер, Значение уровня .............................................6-13

Пример применения: Радарный уровнемер, Значение уровня в процентах (%)................. 6-14

Пример применения: Радарный уровнемер, используемый для отображения объема......6-15

КОНФИГУРИРОВАНИЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОРТА СЕНСОРНОЙ ШИНЫ ............................................. 6-16

TOC-2

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Модель 5600

Электрическое соединение ........................................................................................................6-16

Переключение в режим сенсорной шины ................................................................................ 6-18

РАЗДЕЛ 7. КОНФИГУРИРОВАНИЕ БЛОКА ДИСПЛЕЯ 2210 .......... 7-1

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................7-1

БЛОК ДИСПЛЕЙ ROSEMOUNT 2210 ......................................................................................................... 7-2

Функционирование ........................................................................................................................ 7-3

Просмотр данных измерения уровня ..........................................................................................7-6

Настройка дисплея........................................................................................................................ 7-7

Установка радарного уровнемера Rosemount 5600.................................................................. 7-8

РАЗДЕЛ 8. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ, ПОИСК И

УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ........................................................ 8-1

ОБЩИЙ ОБЗОР ....................................................................................................................................... 8-1

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ...........................................................................................8-1

ПОИСК И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ HART....................................................................................8-2

Поиск и устранение неисправностей........................................................................................... 8-2

Обслуживание при использовании дисплейного блока 2210.................................................... 8-2

Модернизация в рабочих условиях .............................................................................................8-2

Соединение через порт сенсорной шины ..................................................................................8-3

ПОИСК И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ FIELDBUS .............................................................................. 8-4

Конфигурирование уровнемера................................................................................................... 8-4

Метод “Сервис”..............................................................................................................................8-4

Конфигурирование расстояния.................................................................................................... 8-4

Метод перезагрузки мастер-устройства (Блок ресурсов)......................................................... 8-4

Защита от перезаписи (Блок ресурсов).......................................................................................8-4

Назначение блоков........................................................................................................................8-6

Таблица локализации неисправностей....................................................................................... 8-6

Модернизация в рабочих условиях .............................................................................................8-7

БЛОК РЕСУРСОВ.....................................................................................................................................8-8

БЛОК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ....................................................................................................................... 8-9

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ БЛОК АНАЛОГОВЫЙ ВХОД (AI).................................................................................8-9

ПРИЛОЖЕНИЕ A. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ..........................................A-1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ............................................................................................................A-1

Общие данные...............................................................................................................................A-1

Характеристики измерений ..........................................................................................................A-1

Дисплей/Конфигурация.................................................................................................................A-2

Электрические характеристики....................................................................................................A-3

Характеристики аналогового выхода ..........................................................................................A-3

Характеристики выходного сигнала Fieldbus..............................................................................A-4

Выходные характеристики дисплея 2210...................................................................................A-5

Механические характеристики .....................................................................................................A-6

Окружающая среда....................................................................................................................A-7

ЧЕРТЕЖИ ...............................................................................................................................................A-8

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ОФОРМЛЕНИЯ ЗАКАЗА .............................................................................................A-13

ПРИЛОЖЕНИЕ B. СЕРТИФИКАЦИЯ ПРИБОРА ....................................B-1

СЕРТИФИЦИРОВАННЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ ...................................................................................................B-1

ИНФОРМАЦИЯ ПО ЕВРОПЕЙСКОЙ ДИРЕКТИВЕ ........................................................................................B-1

Радарные уровнемеры серии 5600 ............................................................................................B-1

Дисплей модели 2210...................................................................................................................B-4

ДИРЕКТИВА ATEX (94/9/EC) ................................................................................................................B-5

СЕРТИФИКАЦИЯ ДЛЯ РАБОТЫ В ОБЫЧНЫХ ЗОНАХ СОГЛАСНО FACTORY MUTUAL.....................................B-5

КАНАДСКИЙ РЕГИСТРАЦИОННЫЙ НОМЕР ................................................................................................B-5

ТОС-3

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Модель 5600

Сентябрь 2005

ЕРТИФИКАЦИИ ДЛЯ РАБОТЫ В ОПАСНЫХ ЗОНАХ ...................................................................................B-6

ПРИЛОЖЕНИЕ C. БЛОК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УРОВНЯ ....................C-1

Общий обзор..................................................................................................................................C-1

Параметры и описания .................................................................................................................C-2

Диагностика устройства................................................................................................................C-6

ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ ............................................................................................C-7

Коды единиц ..................................................................................................................................C-7

Методы ...........................................................................................................................................C-7

ПРИЛОЖЕНИЕ D. БЛОК РЕСУРСОВ ......................................................D-1

Общий обзор..................................................................................................................................D-1

ПАРАМЕТРЫ И ОПИСАНИЯ ......................................................................................................................D-2

ПРИЛОЖЕНИЕ E. БЛОК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ РЕГИСТРОВ..............E-1

Общий обзор..................................................................................................................................E-1

ПАРАМЕТРЫ БЛОКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДОСТУПА К РЕГИСТРАМ ..............................................................E-1

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ.......................................................................................................................E-1

TOC-4

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Раздел 1. Введение

Указания по безопасному применению ............................................................... стр. 1-1

Общий обзор.............................................................................................................стр. 1-2

Особые требования FCC (только для США)....................................................... стр. 1-6

Распаковка датчика серии 5600.............................................................................стр. 1-8

Услуги по технической поддержке ...................................................................... стр. 1-9

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ

При выполнении процедур и инструкций, изложенных в данном руководстве, могут потребоваться специальные меры предосторожности для обеспечения безопасности персонала, выполняющего работу. Информация, связанная с обеспечением безопасности, обозначается символом предупреждения ( Прежде чем приступить к выполнению инструкций, в описании которых присутствует данный символ, прочтите рекомендации по безопасности, которые приведены в начале каждого раздела.

ВНИМАНИЕ

Взрыв может привести к смерти или серьезным травмам:

Проверьте, что сертификация прибора отвечает классу опасности зоны, в которой предполагается его эксплуатация.

Перед подключением HART-коммуникатора во взрывоопасной атмосфере проверьте, что при подключении приборов контура выполнены все требования искробезопасности/невоспламеняемости.

Модель 5600

ВНИМАНИЕ

Невыполнение требований, перечисленных ниже, может привести к серьезной травме или к гибели людей.

Монтаж оборудования должен выполнять только квалифицированный персонал. Использовать оборудование разрешается только в строгом соответствии с указаниями данного

Руководства. Невыполнение этого требования нарушает условия безопасной эксплуатации прибора.

Операции по обслуживанию и ремонту прибора, не описанные в настоящем руководстве, могут выполняться только специалистами, имеющими соответствующую квалификацию.

ВНИМАНИЕ

Данное изделие является электрическим прибором, которое в опасной зоне следует устанавливать в соответствии с требованиями сертификата ЕС.

Монтаж и техническое обслуживание должны проводиться в соответствии со всеми надлежащими международными, национальными и местными технологическими стандартами и нормами для искробезопасных приборов, а также в соответствии с инструкциями, содержащимися в данном руководстве. Во время работы прибора доступ к электрическим схемам не разрешается.

Модель 5600

ОБЩИЙ ОБЗОР

В данном руководстве содержится информация о механическом и электрическом монтаже радарного уровнемера серии 5600, а также описываются процедуры пуска и конфигурирования датчика. Основной целью данного издания является руководство по установке и эксплуатации радарного уровнемера серии 5600. Руководство не рассчитано на выполнение сервисных задач, таких как замена монтажных плат или внутреннего программного обеспечения.

Раздел 2: Механический монтаж

• Инструкции по механическому монтажу

Раздел 3: Электрический монтаж

• Инструкции по электрическому монтажу

Раздел 4: Эксплуатация

• Эксплуатация

Раздел 5: Конфигурирование HART

• Пусконаладочные работы

• Программные функции

• Параметры конфигурирования

• Оперативные переменные

Раздел 6: Конфигурирование Foundation Fieldbus

• Запуск с помощью программы DeltaV

• Программные функции

• Параметры конфигурирования

• Оперативные переменные

Раздел 7: Конфигурирование дисплея 2210

• Запуск и эксплуатация

Раздел 8: Обслуживание и поиск и устранение неисправностей

• Порядок устранения неисправностей по наиболее часто возникающим проблемам эксплуатации оборудования для протокола HART и Foundation

fieldbus

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

1-2

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Приложение А: Справочные данные

• Технические характеристики

• Чертежи

• Порядок оформления заказа с учетом протокола HART и Foundation fieldbus

Приложение В: Сертификации прибора

• Сертификация искробезопасности

• Информация о Европейской директиве ATEX

• Сертифицированные чертежи для протоколов HART и fieldbus

Приложение С: Блок Преобразователя уровня

• Представляет данные блока Преобразователь уровня

Приложение D: Блок Ресурс

• Содержит информацию относительно работы блока ресурсов.

Приложение Е: Блок Преобразователя Регистра

• Содержит информацию о рабочих процедурах блока преобразователя регистра.

Радарный уровнемер серии 5600 представляет собой мощный прибор, предназначенный для проведения бесконтактных измерений уровня в промышленных, складских и прочих резервуарах. В конструкции уровнемера предусмотрена простота его установки, эксплуатации и обслуживания.

Специально разработанный пакет программного обеспечения Radar Master предоставляет возможности конфигурирования датчиков 5600. Программа Radar Master, основанная на программном пакете Microsoft специально разработана для работы с датчиками 5600. Программа представляет поддержку для пользователя, начиная с запуска и до выполнения расширенных функций, включая построение графиков колебаний волны, интерактивное конфигурирование, регистрацию данных и интерактивную справку (Help).

Рисунок 1-1. Интеграция системы при использовании ручного коммуникатора

Модель 5600

на базе Windows,

1-3

Модель 5600

Рисунок 1-2. Соединение полевых устройств Foundation fieldbus

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

Примечание: В искробезопасных установках допускается подключение меньшего количества устройств на каждый искробезопасный барьер в связи с ограничениями по току.

В автономных системах или в качестве дополнения к персональному компьютеру или системе управления можно контролировать данные уровня, используя один или два аналоговых выхода, в зависимости от конкретной конфигурации оборудования.

В качестве опции радарный уровнемер модели 5600 может быть оснащен простой в употреблении блоком дисплея модели 2210. Он, в основном, выполняет те же функции, что и пакет Radar Master. При помощи четырех твердых сенсорных клавиш модно получить доступ к выполнению процедур конфигурирования, сервисных функций и мониторинга уровня.

Принцип измерений

Уровень продукта в резервуаре измеряется сигналами радара, передаваемыми от антенны, находящейся в верхней части резервуара. После того, как сигнал радара отражается от поверхности продукта, это отражение улавливается антенной. Так как частота сигнала варьируется, отражение имеет частоту, несколько отличную от частоты сигнала, передаваемого в данный момент. Разница в частотах пропорциональна расстоянию до поверхности продукта и может быть точно вычислена. Такой метод вычисления называется частотно модулированной непрерывной волной (FMCW) и применяется во всех типах радарных датчиков с высокой производительностью.

Ответвление

1-4

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Рисунок 1-3. Частотно модулированная непрерывная волна

Метод FMCW основан на колебании сигнала

радара с постоянными изменениями частоты

Частота (ГГц)

Модель 5600

Передаваемый Принимаемый сигнал

Время

1-5

Модель 5600

Радарный уровнемер серии 5600 посылает микроволновой сигнал с непрерывно меняющейся частотой по направлению к поверхности продукта. Когда отраженный сигнал возвращается к антенне, он микшируется с исходящим сигналом.

Поскольку уровнемер непрерывно изменяет частоту передаваемого сигнала, существует частотная разница между переданным и отраженным сигналами.

Уровнемер микширует эти два сигнала и в результате возникает низкочастотный сигнал, пропорциональный расстоянию до поверхности продукта. Этот сигнал может быть измерен с высокой точностью, позволяя таким образом проводить быстрые, надежные и точные измерения уровня.

В радарным уровнемере серии 5600 используется микрочастота, способствующая уменьшению чувствительности к пару, пене, загрязнению антенны, а луч радара постоянно остается узким, что позволяет свести до минимума паразитные отражения от стен и прочих источников помех.

Для получения частотного спектра всех отраженных сигналов в резервуаре радарный уровнемер серии 5600 использует правило быстрого преобразования Фурье (FFT), представляющее собой общепринятую технологическую процедуру обработки сигнала. Из этого частотного спектра вычитается уровень поверхности. В сочетании с применением фиксатора эхо-сигналов технология FFT обеспечивает проведение измерений в резервуарах с мешалками, дозаторами и прочими источниками помех. Фиксатор отраженных сигналов (echofixer) – модуль, позволяющий адаптировать измерения к различным ситуациям, путем использования информации обо всех предыдущих измерениях.

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

ОСОБЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ КОМИССИИ СВЯЗИ (АСС) (ТОЛЬКО ДЛЯ США)

Данный прибор соответствует части 15 Правил Федеральной комиссии связи США (FCC). Эксплуатацию прибора можно осуществлять при соблюдении двух условий: (1) данный прибор не должен вызывать недопустимых помех и (2) данный прибор должен воспринимать любую из полученных помех, включая помехи, которые могут вызвать нежелательное функционирование прибора.

Модель 5600 генерирует и использует радиочастотную энергию. Если прибор установлен и эксплуатируется не надлежащим образом (в строгом соответствии с инструкциями завода-изготовителя), это может нарушить правила FCC по радиочастотному излучению.

Действие данного сертификата не распространяется на установки на неметаллических резервуарах, резервуарах с открытыми люками, резервуарах с внешней плавающей крышей без успокоительных труб и т.д. В таких случаях требуется лицензия на использование системы, часть 90. Если у Вас имеется какая-либо из подобных установок, свяжитесь с Вашим местным представителем компании Rosemount для содействия в получении необходимой лицензии.

1-6

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Модель 5600

Диапазон измерений

На нижеследующих схемах показана зависимость диапазона измерений от типа антенны, диэлектрической постоянной жидкости (εr) и условий технологического процесса. Для достижения оптимальной производительности максимальное расстояние должно находиться в пределах диапазона, отмеченного более темным цветом. Значения действительны для измерения при свободном распространении сигнала без использования успокоительных труб (перемычек).

Для жидкостей, в которых диэлектрическая проницаемость εr меньше, чем 1,9, например сжиженные газы, рекомендуется использовать антенны диаметром 8 дюймов или более, если измерение выполняется при свободном распространении сигнала. В этом случае диапазон измерений в резервуарах со спокойной поверхностью будет составлять 50 футов (15 м).

Для увеличения диапазона измерений в резервуарах с турбулентной поверхностью среды можно использовать успокоительную трубу. Для уровнемеров серии 5600 с вмонтированной успокоительной трубой типичный диапазон измерений составляет 115-160 футов (35-50 м) в резервуарах с турбулентной поверхностью жидкостей, имеющих значение εr ниже, чем 1,9.

ТАБЛИЦА 1-1. Категории жидкостей

a. Нефть, газолин и прочие гидрокарбонаты, нефтепродукты (диэлектрическая постоянная εr =1,9-4,0) b. Спирт, концентрированные кислоты, органические растворители, смеси масла/воды и ацетон (εr=4,0-10) c. Проводящие жидкости, в т.ч. водные растворы, разбавленные кислоты и щелочи (εr>10)

Рисунок 1-4. Резервуары со спокойной поверхностью среды

Коническая 3 дюйма

Уплотнение 4 дюйма

Уплотнение 6 дюймов

(1)

Стерж/конич. 4 дюйма

Коническая 6 дюймов

Коническая 8 дюймов

Параболическая

Рисунок 1-5. Резервуары со слегка волнистой поверхностью среды, вызывающей небольшую турбулентность(1)

Конич 3 дюй

ма

Рисунок 1-6. Резервуары с возмущенной поверхностью среды, турбулентные условия

(1) Диапазон измерений указан в футах (мм)

Коническая 3 дюйма

Примечание: Конусы 4 и 6 дюймов с уплотнением не рекомендуется применять в турбулентных условиях.

тне

Упло4ние Уплот

дюйма

Уплотнение

4 дюйма

6 дю

Уплотнение 6 дюймов

нен

ие Стерж/к

ймов

они

юйма

4 д

Стерж/конич. 4 дюйма

ч. Коническ

6 дюйм

Коническая 6 дюймов

ая

Коническ

ов

8 дюйм

(1)

Коническая 8 дюймов

ая

Параболическая

еская

1-7

Модель 5600

Минимальное измеренное расстояние

Минимальное расстояние, которое может измерить радар, зависит от выбранной антенны. Обычно уровнемер может подходить почти на 20 мм от верхушки антенны, пока программа не отклонит такой сигнал. Такая близость к антенне может повлиять на точность измерений. В Таблице 2-1 на стр. 2-3 показано значение дистанции выдерживания, которое по умолчанию принято как значение минимального расстояния.

Измерение вблизи днища резервуара

При измерении продуктов с низкой диэлектрической постоянной, например, если диапазон диэлектрической постоянной составляет 1,4 – 2,5, часть энергии радара проходит через продукт. Это может привести к тому, что радар будет видеть плоское днище резервуара, даже если есть небольшое количество продукта, покрывающее днище резервуара. Это может сократить точность измерений при таком низком уровне продукта. Такая ситуация может возникнуть при уровне продукта 100-150 мм или ниже, но это зависит от продукта, а также от типа днища резервуара. Существует несколько программных установок, которые могут улучшить ситуацию, или, в качестве альтернативы, можно ввести некоторые механические изменения, чтобы минимизировать влияние от днища резервуара.

РАСПАКОВКА ДАТЧИКА МОДЕЛИ 5600

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

Проверьте комплектацию:

• 1 коробка с головкой датчика. В этой коробке также находится ключ для круглых гаек (используется для открытия клеммных отсеков), справочное руководство (00809-0100-4024), программа Radar Master Rosemount на CDROM (0822-0100-4757) и руководство быстрой установки.

• 1 коробка с антенной. В этой коробке содержится полный узел антенны, включая волноводную трубку (см. стр. 2-6), которую необходимо вставить в основание головки датчика.

ПРИМЕЧАНИЕ

Если Вы заказали фланцы, то фланцы обычно хранятся в нижней части большого деревянного ящика, в котором поставляется датчик. Они хранятся в болтами и гайками.

1-8

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

УСЛУГИ ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКЕ

Если по какой-либо причине необходимо вернуть датчик уровня Rosemount модели 5600, обратитесь в соответствующее представительство.

В пределах США:

В пределах Соединенных Штатов действует Национальный центр поддержки компании Rosemount, в который можно обращаться бесплатно по телефонному номеру 1-800-654-7768. Сотрудники центра в течение 24 часов готовы оказать поддержку заказчикам по предоставлению необходимой информации или материалов.

За пределами США:

За пределами США обращайтесь в Ваше ближайшее представительство Rosemount.

ПРИМЕЧАНИЕ

Большинство проблем с радарами связано с областью их применения и наиболее успешно эти проблемы решаются в процессе установки датчика.

При обращении в центр заказчик должен сообщить:

Модель 5600

• Модель изделия

• Серийный номер

• Информация о последнем применении прибора

Центр предоставит:

• Номер авторизации на возврат материалов (RMA)

• Инструкции и методики, требуемые для возврата продукции,

подвергнутой воздействию опасных веществ

Запасные части

Любая замена запчастей на какие-либо неизвестные детали может угрожать безопасности. Несанкционированный ремонт, например, замена составных частей и т.д., также может угрожать безопасности и не допускается ни при каких обстоятельствах.

1-9

Модель 5600

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

1-10

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Раздел 2. Механическая установка

Указания по безопасному применению ............................................................... стр. 2-1

Введение ................................................................................................................... стр. 2-2

Общие требования к монтажу ...............................................................................стр. 2-2

Волноводные трубки .............................................................................................. стр. 2-6

Монтаж стержневой антенны, фланцевая версия ............................................. стр. 2-7

Монтаж стержневой антенны, резьбовая версия ............................................ стр. 2-11

Монтаж конической антенны – уплотнение PTFE ............................................стр. 2-14

Монтаж конической антенны – кварцевое уплотнение................................... стр. 2-17

Монтаж антенны с уплотнением ......................................................................... стр. 2-22

Монтаж параболической антенны ...................................................................... стр. 2-31

Монтаж удлиненной конической антенны.........................................................стр. 2-37

Монтаж конической антенны с промывочными соединениями ................... стр. 2-43

УКАЗАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРИМЕНЕНИЮ

Модель 5600

ВНИМАНИЕ

Взрыв может привести к смерти или серьезным травмам:

ВНИМАНИЕ

Модель 5600

Невыполнение требований, перечисленных ниже, может привести к серьезной травме или к гибели людей.

Руководства. Невыполнение этого требования нарушает условия безопасной эксплуатации прибора.

Кварцевое уплотнение не соответствует для использования в средах, в которых существует риск изменчивости или механических влияний.

Механические удары могут повредить кварцевое уплотнение. Поврежденное уплотнение резервуара необходимо заменить. Замену следует выполнять при полном стравливании давления из резервуара.

Пользователь должен всегда удостовериться в том, что контактирующий материал антенны или уплотнение резервуара совместимы с содержимым резервуара, например, кварцевое уплотнение не применяется с фтористоводородными кислотами.

Поврежденное кварцевое уплотнение обычно может вызвать ложные эхо-сигналы, которые можно увидеть на спектральной схеме резервуара во время конфигурирования прибора.

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

ВНИМАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В данном разделе описывается механический монтаж. Начните с чтения Общих требований к монтажу антенны. Они состоят из требований к патрубку люка и требований к пространству для обслуживания. Кроме них, если устанавливается коническая антенна в успокоительном колодце /выносной трубе или используется удлиненная коническая антенна, существуют специальные требования для таких применений. В конце данного раздела даются инструкции по монтажу всех типов антенн.

Инструменты

Для монтажа радарного уровнемера серии 5600 необходимо иметь следующий набор инструментов:

• Отвертка

• Разводной ключ

• Торцовый ключ

• Пассатижи для стопорных колец

• Ключ для круглых гаек (поступает с датчиком)

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МОНТАЖУ

Установите датчик таким образом, чтобы микроволновое излучение распространялось без паразитных отражений от стенок резервуара. Для достижения оптимальной производительности Вам необходимо принять во внимание следующие рекомендации:

• Старайтесь избегать каких-либо препятствий в зоне распространения луча радара.

• Устанавливайте уровнемер подальше от вводных патрубков для уменьшения влияния турбулентности на процесс измерений.

• Используйте антенну как можно большего диаметра.

• Для обеспечения высокого качества измерений рекомендуется, чтобы край

антенны располагался ниже края патрубка (см. рисунок 2-2).

Использование фланцев заказчика

Простой способ крепления уровнемера на резервуаре позволяет использовать фланцы заказчика. Если в стандартном глухом фланце просверливается отверстие, то свойства фланца по максимально допустимому рабочему давлению

(MAWP) изменяются.

2-2

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Требования к патрубку

Для обеспечения свободного распространения микроволнового излучения размеры патрубка, в котором устанавливается уровнемер, должны удовлетворять определенным требованиям, в зависимости от типа и размера антенны.

Рисунок 2-1. Требования к патрубку, см. Таблицу 2-1

Модель 5600

истанция

выдерживания

Ø мин.

L максимум

Таблица 2-1. Требования к патрубку. Размеры даны в дюймах (мм)

Антенна L рекомендуемое Диаметр мин. L максимум Дистанция

Стержневая 100 3,9 (100) или меньше 1,6 (43) 3,9 (100) 23,6 (600) Стержневая 250 9,8 (250) или меньше 1,6 (43) 0,9 (250) 30,7 (780) Коническая 3 дюйма 3,7 (96) или меньше 2,9 (75) 9,6 (245) 4,7 (120) Коническая 4 дюйма 5,9 (150) или меньше 3,8 (98) 11,8 (300) 6,7 (170) Коническая 6 дюймов 10,2 (260) или меньше 5,7 (146) 16,1 (410) 11,0 (280) Коническая 8 дюймов 14,6 (370) или меньше 7,6 (194) 20,5 (525) 15,8 (400) Параболическая 6,3 (160) или меньше 19,7 (500) 23,6 (600) 7,9 (200) Антенна с уплотнением 4 дюйма 11,8 (300) или меньше 3,9 (100) 11,8 (300) 7,9 (200) Антенна с уплотнением 6 дюймов 11,8 (300) или меньше 5,9 (150) 11,8 (300) 7,9 (200) Удлиненная коническая 3 дюйма 19,5 (495) или меньше 3,0 (75) 19,5 (495) 20,5 (520) Удлиненная коническая 4 дюйма 19,5 (495) или меньше 3,9 (98) 19,5 (495) 20,5 (520) Удлиненная коническая 6 дюймов 19,5 (495) или меньше 5,8 (146) 19,5 (495) 20,5 (520) Коническая с промывочным патрубком 4 дюйма Коническая с промывочным патрубком 6 дюймов Коническая с промывочным патрубком 8 дюймов

5,9 (150) или меньше 3,9 (98) 11,8 (300) 6,7 (170) 10,2 (260) или меньше 5,8 (146) 16,1 (410) 11,0 (280) 14,6 (370) или меньше 7,6 (194) 20,7 (525) 15,8 (400)

выдерживания

ПРИМЕЧАНИЕ

Для параболических антенн, устанавливаемых в твердой среде, следует минимизировать расстояние L, чтобы параболическая антенна проходила в резервуар. См. Измерение твердых сред с помощью бесконтактного радара Rosemount серии 5600 (номер 00830-0800-4024).

Рисунок 2-2. Верхушка антенны за пределами патрубка для достижения оптимальных показаний

Параболическая антенна

Коническая антенна

2-3

Модель 5600

Требования к свободному пространству

Рисунок 2-3. Требования к свободному пространству, см. Таблицу 2-2

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

Таблица 2-2. Требования к свободному пространству

А. Ширина пространства для обслуживания Расстояние, дюймы (мм)

Все антенны 22 (250)

В. Ширина пространства для обслуживания Антенна

Стержневая 27 (700) Коническая, удлиненная коническая, коническая с промывочным патрубком Антенна с уплотнением 31 (800) Параболическая 27 (700)

С. Наклон Антенна

Стержневая 3º Коническая 1º Антенна с уплотнением 3º Параболическая 3º

D. Минимальное расстояние до стенки резервуара Антенна

Стержневая 24 (600) Коническая 24 (600) Антенна с уплотнением 24 (600) Параболическая 24 (600)

(1) Установка ближе к стенке резервуара разрешается при допустимости менее точных измерений.

Расстояние, дюймы (мм)

25 (650)

Максимальный угол

(1)

Расстояние, дюймы (мм)

2-4

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

Ширина луча

Рисунок 2-4. Угол ширины луча, см. Таблицу 2-3

гол

луча

Рисунок 2-5. Расстояние ширины луча, см. Таблицу 2-4

Модель 5600

Таблица 2-3. Угол луча

Антенна Ширина луча

Коническая 3 дюйма 25º Стержневая/коническая 4 дюйма / антенна с уплотнением 4 дюйма Коническая 6 дюймов / антенна с уплотнением 6 дюймов Коническая 8 дюймов 15º Параболическая 10º

21º 18º

Таблица 2-4. Расстояние ширины луча

Антенна 16 (5) 33 (10) 49 (15) 66 (20)

Коническая 3 дюйма 25º 7,2 (2,2) 14 (4,4) 22 (6,7) 29 (8,9) Стержневая/ коническая 4 дюйма/ с уплотнением 4 дюйма 21º Коническая 6 дюймов / с уплотнением 6 дюймов 18º Коническая 8 дюймов, 15º 3,3 (1,0) 7,9 (2,4) 13 (3,9) 17 (5,2) Параболическая 10º 3,0 (0,9) 5,6 (1,7) 8,5 (2,6) 11 (3,5)

Ссылки на специальные требования к антеннам и пространству

Установка трубы

См. стр. 2-40 и стр. 2-25

Установка удлиненной конической антенны

См. стр. 20-40 и стр. 2-37

5м

10м

15м

Расстояние

20м

Расстояние излученной области при различных

6,2 (1,9) 12 (3,7) 18 (5,6) 24 (7,4) 5,2 (1,6) 10 (3,1) 15 (4,7) 21 (6,3)

расстояниях от фланца, фут (м)

2-5

Модель 5600

ВОЛНОВОДНЫЕ ТРУБКИ

ПРИМЕЧАНИЕ

Волноводные трубки являются частью комплекта антенны.

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

Конические и стержневые антенны

• Для кодов моделей 1хх, 2хх, 7хх и 9хх (с уплотнением PTFE для конических антенн).

• Характерные черты: а. Длина: 1,57 дюймов (40 мм).

Антенна с уплотнением

• Для кодов моделей 34S и 36S.

• Характерные черты:

а. Длина: 2,93 дюйма (74,5 мм). б. Уплотнительное кольцо на внутренней стороне

Параболическая антенна

• Для кодов моделей 45S и 46S.

• Характерные черты:

а. Длина: 2,93 дюйма (74,5 мм). б. Без уплотнительного кольца на внутренней

стороне

Коническая антенна с кварцевым уплотнением

• Вариант код модели Q (с кварцевым уплотнением)

• Характерные черты:

а. Полная сборка б. Без незакрепленного волновода

• Не применяется как запасная часть. Если требуется запасная часть, закажите полный комплект антенны.

2-6

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

МОНТАЖ СТЕРЖНЕВОЙ АНТЕННЫ, ФЛАНЦЕВАЯ ВЕРСИЯ

Рисунок 2-6. Размеры стержневой антенны, фланцевая версия

Модель 5600

1. Установите фланец на верхнюю часть стержневой антенны. Убедиться, что

Рисунок 2-7. Монтаж фланца

Маркировочная

табличка антенны

Примечание Размеры даны в дюймах (миллиметрах)

нижняя сторона фланца плоская и все части чистые и сухие.

Неактивная длина 3,94 (100) или Неактивная длина 9,84 (250)

2-7

Модель 5600

2. Закрепите фланец и маркировочную табличку с помощью стопорной гайки. Убедитесь, что гайка плотно прилегает к фланцу.

Рисунок 2-7. Крепление фланца с помощью стопорной гайки

3. Установите переходник на верхнюю часть втулки.

Рисунок 2-9. Монтаж переходника

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

Стопорная гайка

Маркировочная

табличка антенны

Маркировочная

табличка антенны

Стопорное кольцо

Переходник

плотнительное кольцо

Волновод

Втулка

2-8

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

4. Закрепите переходник с помощью стопорного кольца.

Рисунок 2-10. Использование стопорного кольца для фиксации переходника

Модель 5600

Стопорное кольцо

5. Тщательно закрепите фланец и стержневую антенну на патрубке резервуара с помощью прокладки между ними. Затяните болты и гайки.

Рисунок 2-11. Установка фланца и стержневой антенны на патрубке

Прокладка

2-9

Модель 5600

6. Вставьте волновод в верхнюю часть направляющей. Убедитесь, что уплотнительное кольцо находится в нижней части волновода.

Рисунок 2-12. Монтаж головки датчика

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

Верхний волновод

Волноводная трубка

7. Установите защитную. Втулку на фланец. Установите головку датчика и затяните гайку. Проверьте, что направляющие штифты на переходники входили в соответствующие пазы на верхнем волноводе.

Рисунок 2-13. Законченная механическая установка

8. Переходите к электрическому монтажу.

Защитная вт

лка

плотнительное кольцо

2-10

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA Сентябрь 2005

МОНТАЖ СТЕРЖНЕВОЙ АНТЕННЫ, РЕЗЬБОВАЯ ВЕРСИЯ

Рисунок 2-14. Размеры стержневой антенны, резьбовая версия

Модель 5600

Неактивная длина 3,94 (100) или Неактивная длина 9,84 (250)

Примечание Размеры даны в дюймах (миллиметрах)

1. Осторожно установите стержневую антенну в резьбовой патрубок и привинтите ее.

ПРИМЕЧАНИЕ

Для переходников с резьбой NPT для герметичных соединений может потребоваться герметик.

2-11

Модель 5600

Рисунок 2-15. Монтаж стержневой антенны

Справочное руководство

00809-0107-4024, Версия BA

Сентябрь 2005

Маркировочная

табличка антенны

Прокладка для резьбы

BSP (G)

2. Вставьте волноводную трубку в верхний волновод. Убедитесь, что уплотнительное кольцо установлено в нижней части волноводной трубки.

Рисунок 2-16. Монтаж головки датчика

Верхний волновод

Волноводная трубка

плотнительное кольцо

2-12

+ 180 hidden pages

Rosemount Руководство по эксплуатации: Радарный уровнемер серии 5600|Rosemount Manuals & Guides

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual