VEGA VEGAPULS 43 User Manual [ru]

Техника измерения уровня и давления

Руководство по эксплуатации

VEGAPULS 43

4 … 20 mA; HART®-компактный датчик

Содержание

Содержание
Указания по технике безопасности .......................................	3
Внимание Ех-область ................................................................	3
Быстрый старт
Быстрый старт с ПЭВМ ............................................................	4
Быстрый старт с модулем управления MINICOM ...............	5

1Описание прибора

1.1	Принцип действия .............................................................	7
1.2	Использование прибора....................................................	9
1.3	Обслуживание ...................................................................	10

2Типы и варианты

2.1	Обзор типов ......................................................................	12
2.2	Обозначения .....................................................................	14
2.3	Антенны .............................................................................	15

3Монтаж и установка

3.1	Общие указания по установке ......................................	16
3.2	Измерение в жидкостях .................................................	19
3.3	Измерение в опуске
	(волновод или отводная труба) .....................................	20
3.4	Ложные эхо .......................................................................	26
3.5	Ошибки установки ..........................................................	28

4Электрическое подключение

4.1	Подключение и подключающий кабель ......................	31
4.2	Подключение датчика ....................................................	33
4.3	Подключение внешнего индикаторного
	устройства VEGADIS 50..................................................	37
4.4	Построение измерительных систем ............................	38

2	VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

Содержание

5Пуск в эксплуатацию

5.1	Структура управления ....................................................	46
5.2	Управление с ПЭВМ ........................................................	46
5.3	Управление с помощью модуля MINICOM ...................	48
5.4	Обслуживание с прибором ручного управления
	HART® .................................................................................	54

6Диагностика

6.1	Имитация ...........................................................................	59
6.2	Коды ошибок .....................................................................	59

7Технические данные

7.1	Технические данные ........................................................	60
7.2	Допуски ..............................................................................	66
7.3	Размеры .............................................................................	67

Указания по технике безопасности

Прочтите, пожалуйста это руководство по эксплуатации и обратите внимание на специфические для страны стандарты установки (например, в Германии предписания VDE), а также действующие указания по безопасности и предписания по технике безопасности.

Осуществлять манипуляции с приборами, выходящие за рамки подключения, из соображений безопасности и гарантий может лишь персонал фирмы VEGA.

Внимание Ех-область

При Ex-применениях обратите, пожалуйста, внимание на Указания по безопасности, содержащие важную информацию для установки приборов и работы в Ex-области .

Эти Указания по безопасности являются частью Руководства по эксплуатации и прилагаются к каждому прибору вместе с Ех-сертификатами.

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

3

Быстрый старт

Быстрый старт

Во многих применениях радарный датчик после включения питающего напряжения сразу же показывает дистанцию заполняющего материала. Вы только должны провести настройку с заполненным и пустым резервуаром, так что при желаемой Вами дистанции пустого резервуара

выдается 4 mA и при дистанции полного резервуара - 20 mA.

Хотя всегда имеет смысл, особенно при затрудненных условиях измерения (Технологические емкости, мешалки, поток заполдняющего материала, встроенные конструкции резервуара) провести установку датчиков, см. главу „5 Пуск в эксплуатацию.

•Нажмите в окне „Abgleich“ на „Min/Maxadjustment“ и выберите „no (Adjustment without medium)“ в следующем окне „Min/Max-Abgleich“.

Быстрый старт с ПЭВМ

Конфигурация

Стартуйте программное обеспечение VVO і 2.70 с уровнем входа „Planning.

• Нажмите на... …

… и дайте месту измерения имя.

•Выберите под „Application“ например „Level“.

•Подтвердите с „OK“.

Настройка

•Нажмите на „Instrument data/Parameter adjustment“.

• Нажмите затем на „Adjustment“.

• Нажмите на „OK“.

•Задайте расстояние датчика до поверхности заполняющего материала при 0 % (пусто) и при 100 % (полно) в метрах.

•Активируйте оба „Carry out adjustment“ и нажмите на „OK“.

Вы находитесь снова в окне „Adjustment.

• Нажмите в окне „Adjustment“ на „Quit“.

При заданной дистанции пустого резервуара датчик выдает 4 mA и при дистанции полного 20mA. В примере датчик выдает дистанцию до заполняющего материала от 5,85 m до 1,27 m как сигнал 4 … 20 mA.

4	VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

Быстрый старт

m

Быстрый старт с модулем

5,85

управления MINICOM

С этими кнопками Вы можете двигаться в поле меню.

1,27

mA

ESC

4

20

OK

Масштабировать индикацию замеренного значения

•Нажмите на „Instrument data/Parameter adjustment/Conditioning“.

•Нажмите в окне „Conditioning“ на „Scaling“.

Откроется…

Настройка с пустым резервуаром

Кнопки	Индикация дисплея
	Sensor
	m(d)
	4.700
	Para-
OK	meter
	Adjust-
OK	ment
	without
OK	medium
	Adjust-
OK	ment
	in
	m(d)
	(Min-настройка)

В окне меню „Scaling“ присвойте	+
значениям 0 %- и 100 %-измеряемые
величины и их единицы измерения. Этим
Вы сообщаете датчику, например, что при
0 %-наполнении еще 0,1 m3 и при 100 %	OK
наполнении 216,6 m3 находятся в
резервуаре. Индикатор датчика покажет
при пустом резервуаре (0 %) 0,1 m3
и при полном (100 %) 216,6 m3.

Индикация расстояния мигает и Вы можетевыбрать „feet“ и „m“.

Подтвердите с „OK“.

Adjust-	0.0%
ment	at
in	m (d)
m(d)	XX.XXX

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

5

								Быстрый старт
					Задайте 0 %.	Масштабируйте индикацию
	+	или	–
						замеренного значения
					0 %-приписывается
		OK			следующей дистанции и	Кнопки		Индикация дисплея
					индикатор дистанции
								Sensor
					мигает.
								m(d)
					Задайте дистанцию пустого			4.700
	+	или	–
					резервуара, например 5,85 m.
								Para-
					Пара значений 0 % и 5,85 m			meter
							OK
		OK
					записываются в датчик.

0.0%

at

m (d)

Настройка с полным резервуаром

100.0% at

m (d)

XX.XXX

(Max-настройка)

+ или – Задайте 100 %.

100 %значение

OK приписывается следующей дистанции и индикатор дистанции мигает.

Задайте дистанцию при + или – полном резервуаре,

например 1,27 m.

100.0% at

m (d)

1,27

	Adjust-	Condit-
	ment	ioning
	OK
		Scal-
		ing
	OK
		0 %
		corres-
	+ или –	ponds
		XXXX

Введите числовое значение при

наполнении 0 % например								0001.
						0 %		100 %
						corres-			corres-
						ponds			ponds
						XXXX			XXXX
						Введите числовое значение
	+		или		–
						при 100% наполнении, напр.
						2166 для 216,6 m3.
						Deci-
						mal
						point
						888.8
						Задайте положение
	+				–
			или			десятичной запятой, так
						что 216,6 будет указано.
						prop.
						to
						Vollume

+или – Задайте объем

Unit

m3

	+	или	–	Задайте единицу измерения
6				VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

Описание прибора

1 Описание прибора

К датчикам, применяющимся в пищевой и фармацевтической промышленности, предъявляются высокие требования: длительная стабильность,точный простой пуск в эксплуатацию,надежность, химическая стойкость и гигиеничность. Многие датчики только условно удволетворяют этим требованиям. Даже среди радарных датчиков сложно найти удволетворяющие измерительной технике в области гигиены и стерильности из-за сложностей при очистке радарных антенн. Новый радарный датчик VEGAPULS 43 был специально разработан для применений в производствах стерильных продуктов и продуктов гигиены.Так как радарные датчики работают безконтактно, не изнашиваясь и не старея, независимо от давлений (-1 … +40 bar) или температур (-40°C … +150°C). Новая конструкция антенны VEGAPULS 43 ведет себя при CIP и SIP незаметно как гладкая стенка резервуара и допускает все методы современной и защищающей окружающую среду гигиены измеряющей системы. EHEDG, FDA и 3A являются само собой разумеющимися. С заполняющим материалом датчик контактирует через небольшую хорошо уплотненнуюTFM-PTFE- поверхность, через которую датчик излучает короткие радарные импульсы (0,15 mW). Интеллигентная и очень быстрая электроника формирует затем из радарных эхо точную картину окружения и рассчитывает из времени прохождения импульса каждые 0,1 s уровень наполнения резервуара,который выдается затем как

4 … 20 mA-сигнал. УлучшеннаяTFM-PTFE имеет в отличие от хорошо известной в области гигиены PTFE, плотную полимерную структуру, небольшую остаточную деформацию, а также высокую чистоту поверхности (Ra < 0,8). Это делает возможным применение радарных датчиков в производстве стерильных продуктов. Производство сывороток, кремов для кожи лица или фруктовых соков,спектры применения для новых радарных датчиков достаточно велики.

Благодаря небольшим размерам корпуса и креплений, компактные датчики являются незаметными очень недорогими наблюдателями за Вашим уровнем наполнения. С встроенным индикатором, они делают возможным очень точные измерения уровня наполнения и включают все преимущества измерения уровня наполнения с помощью радара для применений, в которых до сих пор приходилось отказываться от безконтактного измерения.

VEGAPULS радарные датчики превосходно освоили двухпроводную технику. Питающее напряжение и выходной сигнал передаются через двухжильный провод. Выходным или измерительным сигналом является аналоговый 4 … 20 mA-выходной сигнал.

1.1 Принцип действия

Radio detecting and ranging: Radar. VEGAPULS радарные датчики являются приборами для измерения уровня заполнения, которые постоянно и безконтактно измеряют расстояния. Измеренное расстояние соответствует высоте заполнения и выдается как уровень заполнения.

Принцип измерения:

Излучать - отражать - принимать

Антенной радарного датчика излучаются кратчайшие 26 GHz радарные сигналы в виде коротких импульсов. Радарные импульсы, отраженные от заполняющего материала, опять принимаются антенной в виде радарного эхо. Время прохождения радарного импульса от излучения до приема пропорционально дистанции и, таким образом, высоте заполнения.

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

7

Описание прибора

		Таким образом, для радарного датчика
		является возможным без анализов
		частоты, как при других методах
		измерения (например, FMCW), в циклах от
		0,5 до 1 секунды точно и детально
		оценить картину отраженного сигнала под
	Измеряемая	лупой времени.
	дистанция
		Почти все материалы измеряемы
		Радарные сигналы ведут себя физически
		подобно видимому свету. В соответствии с
		квантовой теорией пронизывают они также
		безвоздушное пространство.Таким образом,
	Излучать - отражать - принимать	они не привязаны, как например звук, к
		проводящей среде (воздух) и
	Радарные импульсы излучаются антенной	распространяются как свет со скоростью
		света. Радарные сигналы реагируют на две
	системой в виде импульсного пакета
		электрические основные величины:
	длительностью 1 ns и паузами между
		-	Электрическая проводимость материала.
	импульсами 278 ns, что соответствует
		-	Диэлектрическая постоянная материала.
	частоте посылки пакетов импульсов

	3,6 MHz. Во время пауз между импульсами	Все среды, которые проводят электрический
	антенная система работает как приемник.
		ток, отражают радарные сигналы очень
	Это значит, необходимо обработать время
		хорошо. Даже сигналы с очень слабой
	прохождения сигнала за менее, чем
		проводимостью гарантируют достаточно
	миллиардную долю секунды и оценить
		большое отражение сигнала для надежного
	картину эхо в доли секунды
		измерения.

1 ns

278 ns

Последовательность импульсов

VEGAPULS радарные датчики достигают этого особым способом трансформации времени, который более чем 3,6 миллионов эхокартин в секунду растягивает, замораживает и затем оценивает как бы под лупой времени.

t

t

Время преобразования

Точно также все среды с диэлектрической постоянной er больше 2,0 отражают радарные импульсы достаточно хорошо (Примечание: у воздуха диэлектрическая постоянная er равна 1). Отражение сигнала растет, таким образом, с проводимостью или с диэлектрической постоянной заполняющего материала. Таким образом, почти все материалы измеряемы.

%

50													40 %
40
30							25 %
20
10			5 %
5
0
		2		4	6	8			12	14	16	18			εr
							10						20
		0

Зависимость отраженного сигнала от диэлектрической постоянной измеряемого материала

8	VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

	Описание прибора
	С помощью стандартных фланцев от DN						1.2 Использование прибора
	50 до DN 150, ANSI 2“ до ANSI 6“или G 1Ѕ
	A и 1Ѕ“ NPT антенные системы датчиков						Применение
	пригодны для различных заполняющих
							• Измерение уровня наполнения в
	материалов и условий измерения.
							жидкостях.
	Высококачественные материалы						• Измерение также в вакууме.
							• Все слабопроводящие материалы и все
	противостоят также внешним химическим и
							материалы с DK > 2,0 измеряемы.
	физическим условиям. Датчики
							• Диапазон измерения 0 … 10 m (DN 50).
	обеспечивают воспроизводимые в любой
							Диапазон измерения 0 … 20 m (DN 80, DN
	момент аналоговые и цифровые сигналы
							100, DN 150).
	уровня заполнения надежно, точно и
	стабильно на длительный срок.						Двухпроводная техника
							• Питание и выходной сигнал на
	Последовательно и точно						двухжильном проводе (Loop powered).
							• 4 … 20 mA-выходной сигнал или HART®-
	Независимо от температуры, давления и						выходной сигнал.
	любой газовой атмосферы радарные датчики
	VEGAPULS определяют безконтактно,						Надежно и износоустойчиво
	быстро и точно уровень заполнения						• Безконтактно.
	различных материалов.						• Высокопрочные материалы.
	%						Точно и достоверно
	0,03			0,023 %			• Точность 0,05 %.
	0,02		0,018 %				• Разрешающая способность 1 mm.
	0,01						• Независимо от шума, паров, пыли, состав
	0	100	500	1000	1300	˚C	и слоистой структуры газа над
	0						измеряемым материалом.
	Влияние температуры: Температурная ошибка						• Независимо от варьируемой плотности и
	близка к нулю (например при 500°C 0,018 %)						температуры заполняющего материала.
							•Измерение под давлением до 16 bar и при
							температуре до 150°C.
	%
	10						Связь
	5			2,8 %		3,89 %	• Встроенный индикатор замеренного
		0,29 %	1,44 %				значения.
	0	10 20 30	40 50 60 70 80 90	100 110 120	130	140 bar	• Выборочно снимаемые с датчика
	0
	Влияние давления: Ошибка с увеличением						показания.
							• Управление с помощью съемного модуля,
	давления очень низкая						вставляемого в датчик или во внешний
	(например, при 50 bar 1,44 %)
							индикатор.
							• Управление с помощью прибора ручного
							управления HART®.
							• Управление с помощью ПЭВМ
							Допуски
							• CENELEC, ATEX, PTB, FM, CSA, ABS,
							LRS, GL, LR, FCC.

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

9

			Описание прибора
	1.3 Обслуживание		ПЭВМ может быть подключена
			непосредственно к датчику или в любом
	Каждое измерение уникально, поэтому		месте сигнальной линии. Подключение
			производится через двухпроводной
	каждому радарному датчику должна быть
			соединительный адаптер VEGACONNECT 3 с
	сообщена некоторая основная информация о
			помощью клемм. Данные настройки и
	его задаче измерения иоб измеряемой среде.
			параметрирования могут быть введены в
	Наряду с „Настройкой с полным и пустым
			память ПЭВМ с помощью программного
	резервуаром“ радарные датчики VEGAPULS
			обеспечения и защищены паролем.
	имеют множество других установок и
			Установки при необходимости могут быстро
	обслуживаний.
			переноситься на другие датчики.

Вы обслуживаете и параметрируете радарные датчики для этого с помощью

-ПЭВМ

-Съемного модуля управления MINICOM

-Ручного прибора управления HART®

Управление с помощью ПЭВМ

Пуск в эксплуатацию и установка радарных датчиков проводятся как правило на ПЭВМ с помощью программы управления VEGA Visual Operating (VVO) под Windows®. Программа позволяет Вам с помощью рисунков, графиков и визуализации процесса быстро обслуживать и параметрировать прибор.

Программа управления распознает тип датчика

2

4 ...20 mA

2

Обслуживание с помощью ПЭВМ на аналоговом 4 … 20 mA-сигнальном и питающем проводе или напрямую в датчике (четырехпроводный датчик)

Указание:

Обслуживающая программа VVO должна иметь версию 2.70 или больше.

Визуализированный ввод кривой линеаризации резервуара

2

2 SPS

Управление с ПЭВМ на 4 … 20 mA сигнальном или питающем проводе или напрямую в датчике (на рис. двухпроводной датчик)

10	VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

Описание прибора

Обслуживание с модулем управления MINICOM

С помощью маленького (3,2 cm x 6,7 cm) 6- кнопочного обслуживающего модуля с дисплеем Вы производите управление в диалоговом режиме. Для этого модуль управления вставляется в радарный датчик или во внешний индикаторный прибор.

Управление с помощью прибора ручного управления HART®

Датчики серии 40 с 4 … 20 mA-выходным сигналом могут также в полном объемк обслуживаться с помощью прибора ручного управления HART®. Специальное DDD (Data Device Description) не требуется, так что датчики могут обслуживаться с HART®- стандартным меню прибора ручного управления.

Tank 1 - + ESC

m (d)

12.345 OK

HART Communicator

Съемный модуль управления MINICOM

HART®-прибор ручного управления

Модуль управления легко снимается,после чего изменить настройку датчика нельзя.

Tank 1	-	+	ESC
m (d)
12.345			OK

2

4 ... 20 mA

Tank 1	-	+	ESC
m (d)
12.345			OK

4

Управление с помощью съемного модуля. Модуль управления вставляется в радарный датчик или во внешний индикаторный прибор VEGADIS 50.

Для обслуживания подсоедините HART®- прибор ручного управления к 4 … 20 mAвыходному сигнальному проводу или вставьте два провода связи HART®-прибора ручного управления в гнезда управления на датчике.

2

4 ...20 mA 2

HART®-прибор ручного управления на 4 … 20 mA-сигнальном проводе

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

11

Типы и варианты

2 Типы и варианты

2.1 Обзор типов

Датчики серии VEGAPULS 43 имеют три варианта технологических подключений:

-Фланцевое подключение (блоковый фланец) в DN 50, 80, 100, 150, ANSI 2“, 3“, 4“, 6“

-TRI-Clamp 2“

-Резьба молочного трубопровода DN 50.

VEGAPULS 43 Фланец DN 50

VEGAPULS 43 Фланец DN 80

VEGAPULS 43 Фланец DN 100

VEGAPULS 43 Трубная антенна

12	VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

Типы и варианты

Краткий обзор особенностей

Общие особенности

•Применение преимущественно в жидкостях в сборниках, складских и технологических резервуарах с повышенными требованиями к точности.

•Диапазон измерения 0 … 10 m или 0 … 20 m.

•Ex-допуски в зоне 1 (IEC) или зоне 1 (ATEX) с защитой от воспламенения EEx ia [ia] IIC T6.

•Встроенный индикатор замеренного значения.

Обзор

Выход сигнала

-активный (4 … 20 mA)

-пассивный (4 … 20 mA, loop powered)

Крепления выборочно

-DN 50; ANSI 2“

-DN 80; ANSI 3“

-DN 100; ANSI 4“

-DN 150; ANSI 6“

-TRI-Clamp (50, 80)

-Резьба молочного трубопровода (50, 80)

Управление

-ПЭВМ

-Модуль управления в датчике

-Модуль управления во внешнем индикаторном приборе

-HART®-прибор ручного управления

Диапазон измерения
-	DN 50, ANSI 2“	0 … 10 m
-	DN 80, ANSI 3“	0 … 20 m
- DN 100, ANSI 4“		0 … 20 m
-	DN 150, ANSI 6“	0 … 20 m
-	TRI-Clamp 50, 80	0 … 10 m
-	Резьба молочного
трубопровода 50, 80		0 … 10 m

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

13

Типы и варианты

2.2 Обозначения

PS 43 .XX X X X XXX X

K - Пластмас. корпус PBT, M20 x 1,5 кабельный ввод N - Пластмас. корпус PBT, Ѕ“ NPT кабельный ввод A - Алюминиевый корпус, M20 x 1,5 кабельный ввод D - Алюминиевый корпус, Ѕ“ NPT кабельный ввод

в Exd -клеммной коробке

FA - Крепление DN 50 PN 40

FB - Крепление DN 80 PN 40

FC - Крепление DN 100 PN 16

AA - Крепление ANSI 2“ 150 psi

AB - Крепление ANSI 3“ 150 psi

AC - Крепление ANSI 4“ 150 psi

YY - Крепление по запросу

X - Без индикатора

A - С встроенным индикатором

X - Без модуля управления MINICOM

B - С модулем MINICOM (встроенный)

B - 20 … 72 V DC; 20 … 250 V AC; 4 … 20 mA, HART® (четырехпроводной)

D - Двухпроводной (loop powered), 4 … 20 mA, HART® G - Соединитель сегментов для Profibus PA

XX - FTZ (Допуск к стандартн. примению в техн. связи)

DX - Допуск Ex-зона 0, EEx dia IIC T6, ATEX II 1/2 G

CX - Допуск Ex-зона 0, EEx ia IIC T6, ATEX II 1G или 1/2G

CA - Допуск Ex-зона 0, EEx ia IIC T6, ATEX II 1G (WHG)

DA - Допуск Ex-зона 0, EExd ia IIC T6, ATEX II 1/2G (WHG)

XV - FCC

XU - FM Div. 2, зона 2

CU - FM Div. 1, зона 0 FCC

DU - FM Div. 1, зона 0 FCC с взрывонепрониц. оболочкой

Typ 41: Резьбовое крепление для агрессивных сред

Typ 42: Резьбовое крепление

Typ 43: Стерильные и гигиенические применения

Typ 44: Серия приборов с фланцевыми креплениями

Typ 45: С измерительной трубой

PS: Радарные датчики серии 40

14	VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

Типы и варианты

2.3 Антенны

Глазом радарного датчика является его антенна. Форма антенны не позволяет неискушенному наблюдателю предположить, как точно геометрическая форма антенны должна соответствовать физическим свойствам электромагнитных волн. Гигиеничные радарные датчики

VEGAPULS 43 имеют антенну,при технической очистке ведущую себя как гладкая стенка. Прежние рупорные и стержневые антенны у этих датчиков исчезли. В технологическом резервуаре выделяется только небольшая конусообразная выпуклость. Этот небольшой конус работает для радарных сигналов как фокусирующая линза, с помощью которой радарные сигналы связываются в высокочастотный луч.Относительная диэлектрическая постоянная небольшого 140°-PTFE-конуса выдает при этом рассчетный индекс линзы. Видимая часть антенны в виде небольшого конуса не дает предположить насколько точно геометрическая форма антенны должна соответствовать физическим свойствам электромагнитных волн. Форма определяющая фокусирование волн и поэтому чувствительность,подобно чувствительности направленного микрофонаt. Изготовление такой электромагнитной линзы требует новейших знаний в области высоких частот und разработке новых материалов.

Гигиеничный дизайн

Наряду с уже упомянутой, необходимой для технической очистки, геометрией антенны для пищевой и фармацевтической промышленности, важными для очистки и стерилизации являются также используемые недавно разработанные материалы в датчике VEGAPULS 43. Так как автоматическая очистка (CIP) и стерилизация (SIP) всей промышленной установки (без изменений состояния производства, части ситсемы производства не демонтируются и не отделяются) на практике не так просты. Загрязнения механически налипают в порах, щелях, царапинах и углублениях, а также изза электростатических сил связи налипают на стенках.

В области гигиены наиболее применяемым материалом является PTFE. Маленький пластмассовый конус радарных датчиков стерильной и фармацевтической промышленности VEGAPULS 43, служащий одновременно антенной и технологическим уплотнением, изготовлен изTFM-PTFE- материала. Это фтористая термическая пластмасса, имеющая большие преимущества по сравнению с PTFE, например небольшая нагрузочная деформация, более плотную полимерную структуру, а также более гладкую поверхность (Ra < 0,8 µm). Известные преимущества PTFE, как например, высокая температурная устойчивость(< 200°C), высокая химическая стойкость, а также износоустойчивость и стойкость к старению, не только сохранены, но и улучшены. Перфторэластомеры и фтортермопласты устойчивы почти во всех химических средах,таких как амины,кетоны, эфиры, сложные эфиры, кислоты (серная, фосфорная, соляная и азотная кислоты), щелочи, горючие материалы, окислители und масла. Поэтому прежде всего наряду с химической промышленностью эти материалы используются в фармацевтической и стерилизующей технике. Единственные ограничения представляет фтор под высоким давлением и жидкие щелочные металлы как натрий или калий, с которыми перфторэластомеры и фтортермопласты могут реагировать взрывоопасно.

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

15

Монтаж и установка

3 Монтаж и установка

3.1 Общие указания по установке

Диапазон измерения

Базовой плоскостью для измерения является передняя сторона фланца.

Обратите внимание, что при измерениях,при которых заполняемый материал достигает фланца датчика, могут образовываться долговременные отложения на антенне, которые позднее могут вызвать ошибки измерений.

Внимание: Датчики серии 40 подходят для измерений сыпучих веществ только условно.

пустой полныйl		Базовая
		плоскость
		max.
		max.
Диапазон	измерения	min.
Диапазон измерения (рабочий диапазон) и max. измеряемое
расстояние
Внимание: датчики применяются в сыпучих материалах только
ограниченно.

Ложные отражения

Плоские встроенные конструкции и опоры резервуаров вызывают сильные ложные отражения. Они отражают сигналы радара с большой энергетической плотностью. Закругленные плоскости рассеивают радарные сигналы диффузионно в пространство и вызывают этим ложные отражения меньшей энергитической плотностью.Они поэтому менее критичны, чем отражения от плоских поверхностей.

Если Вы не можете обойти плоские встроенные конструкции в области радарного сигнала, рекомендуется отражать ложные сигналы с помощью рассеивающего экрана. Благодаря рассеиванию, ложные сигналы не будут приниматься радарным датчиком. Они становятся диффузионными и менее энргоемкими, так что они легче могут отфильтровываться датчиком.

Мешающие профили с гладкими поверхностями создают сильные ложные сигналы

Закругленные профили рассеивают радарные сигналы диффузионно

Экран осуществляет рассеивание сигнала

16	VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

Монтаж и установка

Конус излучения и ложные

0 m

отражения

VEGAPULS 43

Радарные сигналы фокусируются антенной

DN 80

системой.Сигналы покидают

антенну,подобно лучу света прожектора, в

форме конуса. Этот излучаемый конус

зависит от применяемой антенны. Каждый

предмет в этом конусе вызывает отражение

радарного сигнала. Особенно на первых

метрах конуса сильные ложные отражения

вызывают трубы, опоры резервуара или

другие встроенные конструкции.Так

Измеряемое

10˚

например, на расстоянии 6 m ложный сигнал

расстояние

от опоры резервуара в 9 раз больше, чем на

растоянии 18 m.

Энергия радарного сигнала распределяется

при удаленной мешающей поверхности на

большую площадь, так что отраженный от

нее ложный сигнал слабее и таким образом

менее критичен, чем в близких областях.

25%

Обратите внимание на вертикальное

50%

направление оси датчика к поверхности

20 m

заполняющего материала и избегайте по

3,0

1,7

0

1,7

3,0

m

возможности внутренних конструкций

Конус излучения DN 80 фланцевой антенны

резервуаров внутри излучаемого конуса,

например, труб и распорок.

Изображение конуса излучения сильно

0 m

упрощено и представляет собой только

главный конус. Фактически существуют

VEGAPULS 43

несколько более слабых побочных конусов.

DN 50

Напрвление антенны должно быть на

практике при сложных условиях измерения

ориентировано на возможно низкие значения

18˚

ложных эхо. При тяжелых условиях

измерения недостаточно учитывать только

Измеряемое

большое полезное эхо.

расстояние

25˚

Наиболее успешным при сложных условиях

измерения является поиск позиции

установки с возможно меньшими ложными

эхо-сигналами. Полезное эхо является тогда

уже само достаточного качества. с

обслуживающим программным обеспечением

25%

VVO на ПЭВМ Вы можете увидеть кривую

эхо и оптимизировать положение установки.

50%

Стремитесь, по возможности, к „свободному

15 m

обзору“ внутри конуса излучения к

4,0

2,3

0

2,3

4,0

m

наполняющему материалу, и избегайте

Конус излучения

DN 50 фланцевой антенны

встроенных конструкций в первой трети

конуса излучения.

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

17

				Монтаж и установка
Примеры для эхо резервуара		Ложные эхо сверху:
Следующие изображения резервуаров		- первое закрепление впускной трубы
представляют типичное движение эхо в		-	верхняя лопасть мешалки
резервуаре. Это технологический резервуар		- второе закрепление впускной трубы
с с медленно движущейся двухлопастной		-	искривленная впускная труба
мешалкой. В нижней части резеруара		-	верхний змеевик
находится нагревательный змеевик. Конец		-	нижняя лопасть мешалки
тонкой искривленной впускной трубы		-	змеевик
находится в середине резервуара между		-	дно резервуара
лопастями мешалки.
		1 /	4	наполненный

Резервуар пуст

При незаполненном резервуаре Вы видите эхо встроенных конструкций в области излучаемого конуса.

При наполнении эхо от дна резервуара заменяется эхом от заполняющего материала.

Рядом с большим эхо дна резервуара Вы	1 /2 наполненный
видите ряд других эхо. Ложные эхо
встроенных конструкций при записи
ложных эхо вводятся в память. Поэтому
запись ложных эхо должна производиться
при пустом резервуаре.

18	VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

	Монтаж и установка
	Эхо заполняющего материала движется к 3.2 Измерение в жидкостях
	середине измеряемой дистанции. На конце
	измеряемой дистанции Вы видите эхо там,	Фланцевые антенны
	где при пустом резервуаре было эхо дна
	резервуара.	Рупорная антенна на DIN-патрубке
	Это эхо является множественным эхо
		В большинстве случаев монтаж радарного
	заполняющего материала и находится на
		датчика производится на коротком DIN-
	расстоянии вдвое большем чем эхо
		патрубке. Базовой плоскостью для
	заполняющего материала.
		измерения является нижняя сторона фланца
		прибора. Патрубки должны быть возможно
	Резервуар наполнен	короткими, max. 300 mm.
		Базовая
		плоскость
		< 300 mm
		Монтаж на DIN-патрубке
		Очень выгоден монтаж на блоковом
		фланце, который выгоден также из
		условий гигиены и асептичности из-за
		небольшого „мертвого“ пространства.
	При полностью заполненном резервуаре
	Вы видите на 2-,3-,4-м расстоянии от
	заполняющего материала дальнейшие
	множественные эхо от заполняющего
	материала.

> 400 mm

Монтаж на крыше резервуара

Монтируйте прибор на круглой крыше резервуара не в середине резервуара или близко к наружной стенке резервуара

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

19

			Монтаж и установка
	Круглые крыши резервуаров влияют на	3.3 Измерение в опуске (волновод
	радарные сигналы как парболическое	или отводная труба)
	зеркало. Если радарный датчик находится
	в самом центре этой параболической	Общие указания
	крыши резервуара, то он особенно сильно
	воспринимает все ложные эхо-сигналы.	Измерения в опусках используются
	Поэтому обратите внимание на монтаж вне
		преимущественно в резервуарах с многими
	этой центральной точки. Вы избежите таким
		встроенными конструкциями например,
	образом усиленного параболой ложного эхо-
		нагревательные трубки,теплообменники или
	сигнала.
		быстровращающиеся мешалки.Таким
		образом возможно измерение в материалах
	Рупорная антенна непосредственно на	с интенсивной турбуленцией, и встроенные
		конструкции не вызывают ложных
	крыше резервуара
		отражений.
	Если прочность резервуара допускает (вес
	датчика), то плоский монтаж	Благодаря фокусированию радарных
	непосредственно на крыше резервуара
		сигналов внутри измерительной трубы
	является хорошим и благоприятным
		даже материалы с малой DK (er= 1,6 до 3)
	решением. Базовой плоскостью в этом
	случае является верхняя поверхность	могут хорошо измеряться в волноводе и
		отводной трубе.
	резервуара.
		Волноводная	Волноводная труба
		труба вварена в	на патрубке
		резервуар
		типовой
		шильдик
		max	max
		вентиля-
		ционное
		отверстие
		диам.
		5 … 10 mm
		min	min
		без экрана	с экраном
		Трубчатая антенная система в резервуаре
		Открытые внизу волноводы должны
		достигать желаемой минимальной высоты
		заполнения, так как измерение возможно
		только в трубе. Внутренний диаметр
		трубы должен быть max. 100 mm или
		соответствовать размеру антенного
		рупора.
	20		VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

Монтаж и установка

Обратите внимание на необходимое верхнее вентиляционное отверстие в волноводе, которое должно размещаться на одной оси с типовым шильдиком.

Как альтернатива к волноводной трубе в резервуаре, возможна установка трубчатых антенн вне резервуара на отводной трубе. Волновод и отводная труба должны всегда изготовляться из металла. При пластмассовых трубах необходимо сплошное, проводящее ток покрытие. При металлических трубах с пластмассовым внутренним покрытием допускается небольшая толщина пластмассового покрытия (примерно 2 … 4 mm).

Установите датчик так, чтобы шильдик размещался на одной оси с отверстиями трубы или отверстиями присоединения трубы. Такая поляризация радарных сигналов позволяет осуществлять достаточно стабильные измерения.

Типовой

шильдик

> 300 mm

100 %

0 %

Трубчато-фланцевая система выполнена как отводная труба

При монтаже VEGAPULS 43 на отводной трубе необходимо монтировать радарный датчик примерно на расстоянии 300 mm или больше от max. уровня наполнения.

При заполняющих материалах с малой DK (< 4) отводная труба должна быть длиннее, чем это необходимо для нижнего трубчатого подключения. Заполняющие материалы с малой DK частично

пронизываются радарными сигналами, так что при почти пустой отводной трубе дно трубы поставляет более четкое эхо, чем заполняющий материал. Из-за удлинения нижней части трубы, на конце трубы при опорожненном резервуаре остается некоторое количество заполняющего материала.

Типовой шильдик

> 300 mm

100 %

0 %

300 ... 800 mm

Труба с фланцами в виде отводной трубы

Из-за этого заполняющего материала 300 … 800 mm в стыке отводной трубы, части сигнала, пронизывающие заполняющий материал, будут хоть и отражаться от конца трубы, но будут так заглушаться заполняющим материалом, что датчик сможет отделять отражение от заполняющих материалов и эхо от дна резервуара.При недостаточности заполняющего материала в конце трубы ту же самую функцию выполняет рассеивающий экран на конце опуска. Рассеивающий экран отражает части сигнала от рефлекции на конце трубы в сторону стандартного отверстия трубы.

VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA

21

Монтаж и установка

Соединения с отводной трубой

Соединения с отводными трубами должны исполняться так, чтоб отражения от стенок соединительных труб были как можно малыми. Это важно прежде всего при соединениях выравнивания давления в верхней части трубы. Обратите внимание на следующие моменты:

•Использовать возможно маленькие отверстия для соединения.

•Диаметр соединительных труб не должен превышать 1/3 диаметра отводной трубы.

•Соединительные трубы не должны выступать внутрь отводной трубы.

•Следует избегать больших сварных швов.

•Дополнительные соединения в отводной трубе должны находиться в той же плоскости, что и соединения выравнивающих отверстий (друг над другом или сдвинуты на 180° ).

Соединительная труба выступает

Дополнительное соединение в отводной трубе в одной плоскости

								Использование направляющих труб
								При очень неровных внутренних
								поверхностях труб, например из-за
								сильных следов ржавчины на отводных
								трубах или при больших соединительных
								отверстиях труб, также при отводных
								трубах с внутренним диаметром больше
								чем 100 mm, рекомендуется применение
	Оптимальное соединение с отводной трубой
								направляющих труб в уже имеющихся
								отводных трубах. Это уменьшает уровень
								шумов и значительно увеличивает
								надежность измерения. Фланец
								направляющей трубы монтируется при
								этом просто как промежуточный фланец
								между фланцами резервуара и датчика.

В соединении трубы большой сварной шов

22	VEGAPULS 43 – 4 … 20 mA