4.5 Ошибки установки .............................................................. 42
Содержание
5 Электрическое подключение
УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
К монтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию
должны допускаться только лица, изучившие руководство
по эксплуатации датчиков, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электротехническими установками и радиоэлектронной аппаратурой.
Осуществлять манипуляции с приборами, выходящие за
рамки подключения, из соображений безопасности и гарантий может лишь персонал фирмы VEGA
2VEGAPULS 51 K ... 54 K
Содержание
5.1 Подключение и подключающий кабель ......................... 45
6.4 Обслуживание с карманной HART ® -ЭВМ ..................... 70
VEGAPULS 51 K ... 54 K3
t
t
1 Описание прибора
1.1 Принцип действия
Radio detection and ranging: Радар.
Радарные датчики VEGAPULS являются
приборами для измерения уровня заполнения, которые постоянно и бесконтактно
измеряют расстояния. Измеренное расстояние соответствует высоте заполнения и выдается как уровень заполнения.
Описание прибора
1 ns
278 ns
Принцип измерения:
Посылать – отражать - принимать
Антенной радарного датчика излучаются
кратчайшие 5,8 ГГц радарные сигналы в
виде коротких импульсов. Радарные импульсы, отраженные от заполняемого
материала опять принимаются антенной в
Последовательность импульсов
Радарные датчики VEGAPULS 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.
виде радарного эха. Время прохождения
радарного импульса от излучения до приема пропорционально дистанции и, таким
образом, высоте заполнения
Время преобразования
Таким образом, для радарного датчика
VEGAPULS 50 является возможным, без
Измеряемое
расстояние
анализов частоты, занимающих много
времени, как это необходимо при других
методах измерения радаром (например,
FMCW), в циклах от 0,5 до 1 секунды
точно и детально оценить картину отраженного сигнала под лупой времени.
Почти все материалы измеряемы
посылает - отражает - принимает
Радарные импульсы посылаются антенной
системой в виде импульсного пакета длительностью 1 нс и паузами между импульсами 278 нс, что соответствует частоте
посылки пакетов импульсов 3,6 мГц. Во
время пауз между импульсами антенная
система работает как приемник. Это значит, необходимо обработать время прохождения сигнала за менее, чем миллиардную долю секунды и оценить картину эха
в доли секунды.
4VEGAPULS 51 K ... 54 K
Радарные сигналы ведут себя физически
подобно видимому свету. В соответствии
с квантовой теорией пронизывают они
также безвоздушное пространство. Таким
образом, они не привязаны, как например
звук, к проводящей среде (воздух) и распространяются как свет со скоростью
света. Радарные сигналы реагируют на
две электрические основные величины:
- электрическая проводимость материала.
- диэлектрическая постоянная материала.
Описание прибора
Все среды, которые проводят электрический ток, отражают радарные сигналы
очень хорошо. Даже материалы с очень
слабой проводимостью гарантируют достаточно большое отражение сигнала для
надежного измерения.
Точно также все среды с диэлектрической
проницаемостью εr больше 2,0 отражают
радарные импульсы достаточно хорошо
(Примечание: у воздуха диэлектрическая
проницаемость εr равна 1).
%
50
40
30
20
10
5 %
5
0
2
0
25 %
4 6 812 14 16 18
10
40 %
20
ε
r
Зависимость отраженного сигнала от
диэлектрической проницаемости измеряемого материала
Отражение сигнала растет, таким образом, с проводимостью или с диэлектрической проницаемостью заполняемого
материала. Таким образом, почти все материалы измеряемы.
Последовательно и точно
Независимо от температуры, давления и
любой газовой атмосферы радарные датчики VEGAPULS определяют бесконтактно, быстро и точно уровень заполнения
различных материалов.
%
0,03
0,02
0,01
0
10050010001300 °C
0
0,018 %
Влияние температуры:
Температурная ошибка близка к нулю
(например при 500°C 0,018 %)
%
10
5
0
10
0
0,8 %
20 30 4060
50
0,023 %
3 %
70 80 90110 120 130 140
100
bar
С помощью стандартных фланцев от DN
50 до DN 250, ANSI 2" до ANSI 10" или G
11/2 A и 11/2 “ NPT и различных типов антенн радары пригодны для различных
заполняемых материалов и условий измерений.
Высококачественные материалы противостоят также внешним химическим и физическим условиям. Датчики обеспечивают
воспроизводимые в любой момент анало-
Влияние давления:
Ошибка с увеличением давления очень
низкая (например, при 50 бар 0,8 %)
VEGAPULS 50 дает возможность измерять уровень заполнения с помощью радара в устройствах, в которых до сих пор
из-за высокой цены и не думали о радарных датчиках.
говые или цифровые сигналы уровня заполнения надежно, точно и стабильно на
длительный срок.
VEGAPULS 51 K ... 54 K5
Описание прибора
1.2 Использование прибора
Применение
• Измерение уровня жидкостей, ограниченное использование в сыпучих веществах
• Измерение также в вакууме
• Все, даже слабопроводящие материалы
и материалы с диэлектрической проницаемостью εr > 2,0, измеряемы
• Диапазон измерения 0…20 м
Двухпроводная техника
• Питание и выходной сигнал на двухжильном проводе.
• Выходной сигнал 4…20 мА или цифровой
выходной сигнал
• Независимо от шума, паров, пыли, состава и слоистой структуры газа над
измеряемым материалом
• Независимо от варьируемой плотности
температуры заполняемого материала
• Измерение под давлением до 40 бар и
при температуре до 200°C
Соединение
• Разные варианты соединения, до 15
датчиков на одном двухжильном проводе (цифровой выходной сигнал)
• Встроенный индикатор измеряемой
величины
• Выборочно снимаемые с датчика показания
• Связь со всеми системами BUS:
Interbus S, Modbus, Siemens 3964R,
Profibus DP, Profibus FMS, ASCII
• Обслуживание из уровня DCS
Ех-сертификация
• CENELEC, FM, CSA, ABS, LRS, GL,LR
1.3 Обслуживание
Каждое применение датчика уникально,
поэтому каждому радарному датчику
должна быть сообщена некоторая основная информация о его задаче измерения и
об измеряемой среде.
Для этого радарные датчики вы обслуживаете и параметрируете с помощью
- ПЭВМ
- съемного обслуживающего модуля
MINICOM
- карманной HART® - ЭВМ
Обслуживание с помощью ПЭВМ
Запуск в действие и регулировка радарных датчиков происходит, как правило, с
ПЭВМ, используя обслуживающую программу VVO (VEGA Visual Operating) в
Windows®.
Программа позволяет вам с помощью
картинок, графиков и визуализации процесса быстро обслуживать и параметрировать прибор
2
4 … 20 mA
2
Обслуживание с помощью ПЭВМ, подключаемой к линии аналогового сигнала
4 … 20 мA и питания или непосредствнно
к датчику VEGAPULS 51
6VEGAPULS 51 K ... 54 K
Описание прибора
ПЭВМ может быть подключена непосредственно к датчику или в любом месте
сигнальной линии. Подключение производится через двухпроводный адаптер
VEGACONNECT 2 .
Значения настроек и параметров могут
быть накоплены с помощью математического обеспечения на ПЭВМ и защищены
паролем. Затем данные при необходимости можно быстро перенести на другие
датчики.
Программа обслуживания распознает тип
датчика
2
DCS
2
Обслуживание с помощью ПЭВМ, подключаемой к линии питания и сигнала 4
… 20 мA , к DCS, или непосредствнно к
датчику VEGAPULS 51
SPS
Визуализированное представление данных линеаризированной кривой резервуара
VEGAPULS 51 K ... 54 K7
Описание прибора
Обслуживание с помощью
обслуживающего модуля MINICOM
С помощью маленького (3,2 см х 6,7 см) 6кнопочного обслуживающего модуля с
дисплеем Вы производите обслуживание в
диалоговом режиме.
Обслуживающий модуль вставляется в
радарный датчик или, в варианте с внешним индикатором, в индикатор.
+
ESC
-
Tank 1
m (d)
12.345
Съемный обслуживающий модуль
MINICOM
ESC
+
Tank 1
-
m (d)
12.345
OK
2
4 … 20 mA
ESC
+
Tank 1
-
m (d)
12.345
OK
4
OK
Обслуживание с помощью
карманной HART® - ЭВМ
Датчики серии 50 с выходным сигналом
4…20 мА могут также в полном объеме
обслуживаться с помощью карманной
HART® - ЭВМ. Специальные DDD (DateDevice-Description) не являются необходимыми, так что датчики могут обслуживаться стандартным меню карманной
HART® - ЭВМ
HART Communicator
Карманная HART® - ЭВМ
Для обслуживания подсоединяют карманную HART® - ЭВМ в любом месте 4 … 20 мA
сигнальной линии или к клеммам датчика.
2
4 … 20 mA
2
Обслуживание со съемным обслуживающим модулем в радарном датчике или
внешнем индикаторном устройстве
VEGADIS 10/50
Карманная HART® - ЭВМ, подключенная к
линии сигнала 4 … 20 мA
Обслуживающий модуль можно снять,
после чего никто не может изменить настройку измерения.
8VEGAPULS 51 K ... 54 K
Описание прибора
1.4 Антенны
Глазом радарного датчика является его
антенна. Форма антенны не позволяет,
однако, неискушенному наблюдателю
предположить, как точно геометрическая
форма антенны должна соответствовать
физическим свойствам электромагнитного
поля. Форма является решающей для
фокусировки и, таким образом, для чувствительности, подобно чувствительности направленного микрофона.
Для различных целей применения и требований процесса имеются четыре системы
антенн. Каждая отличается наряду с характеристикой фокусировки также особыми химическими и физическими свойствами.
Стержневая антенна
Стержневые антенны с
наилучшей химической
устойчивостью нуждаются
лишь в самом маленьком
диаметре фланца (DN 50).
Стержень антенны и соприкасающиеся со средой
части фланца изготовлены
из PTFE, PP или PPS, так
что стержневая антенна
легко чистится и является
нечувствительной к отложениям конденсата. Она
предназначена для давления до 16 бар и температуры до 150°C.
Рупорная антенна
Рупорные антенны применимы в большинстве случаев.
Они фокусируют радарные
сигналы особенно хорошо.
Изготовленные из 1.4571
(StSt) они очень надежны,
физически и химически
устойчивы. Они предназначены для давления до 40
бар и температуры среды
до 150°C.
Трубчатая антенна
Трубчатая антенна на волноводе или отводной трубе
образуется в соединении с
измерительной трубой,
которая может быть также
изогнутой. Трубчатые антенны используются особенно при сильном волнении или низкой
диэлектрической проницаемости измеряемой среды.
Антенна может выполняться с рупором или без него.
Варианты с рупором характеризуются особенно хорошим коэффициентом
усиления антенны. Этим
достигается хорошая надежность измерения уровня продуктов с очень плохими свойствами
отражения .
Измерительная труба представляет собой волновод
для сигналов радара. Время прохождения радарного
сигнала изменяется в трубе и зависит от диаметра
трубы. Электронике нужно
просто сообщить внутренний диаметр трубы, чтобы
она могла компенсировать
изменение во времени
прохождения.
VEGAPULS 51 K ... 54 K9
2 Типы и варианты
Датчики серии VEGAPULS 50 являются
новым поколением очень компактных
маленьких радарных датчиков. При самой
маленькой потребности пространства для
их установки они разработаны для измерения небольших расстояний (0…20 м) и
являются хорошим выбором для стандартного применения в таких случаях, как
измерение уровня в складских резервуарах и буферных емкостях.
Благодаря маленьким размерам корпуса и
использованию процессора, компактные
датчики очень незаметные, но чрезвычайно ценные наблюдатели интересующего
Вас уровня заполнения. С помощью встроенного индикатора и многих характеристик “большого брата” из серии VEGAPULS
64 и особенно серии VEGAPULS 81 они
имеют преимущества измерения уровня
заполнения с помощью радара в тех случаях, в которых прежде из соображения
цены вынуждены были отказываться от
преимуществ бесконтактного измерения.
Типы и варианты
VEGAPULS 51/52
VEGAPULS 53
Радарные датчики VEGAPULS 50 прекрасно используют двухпроводную технику.
Они первые радарные датчики, в которых
питающее напряжение и выходной сигнал
VEGAPULS 54
(трубчатая антенна/
опуск)
передаются через двухжильный провод. В
качестве измеренного сигнала они выдают аналоговый выходной сигнал 4…20 мА.
10VEGAPULS 51 K ... 54 K
VEGAPULS 54
(трубчатая антенна/
опуск)
Типы и варианты
2.1 Обзор типов
Основные признаки
• Использование преимущественно для
жидкостей в складских резервуарах
Вторая цифра обозначения типа, например VEGAPULS 5[1], различает приборы
по креплению и материалу антенн.
Буква, например VEGAPULS 51[V], характеризует выходной сигнал :
V обозначает цифровой выходной сигнал
(VBUS), К обозначает аналоговый выходной сигнал 4…20 мА (компактный прибор)
VEGAPULS XX X E X . X X X X X 5
1 - для опуска
3 - патрубок max. 100 мм
5 - патрубок max. 50 мм
9 - патрубок max. 250 мм
G - G11/2 AN - 11/2” NPT
K - DN 50L - DN 80
E - DN 100F - DN 150
S - ANSI 2”W - ANSI 3”
P - ANSI 4”V - ANSI
Y - другие
A - с индикатором
X - без индикатора
B - с обслуживающем модулем MINICOM
X - без обслуживающего модуля MINICOM
B - 20 … 72 V DC, 20 … 250 V AC, 4 … 20 mA HART
D - 20 … 36 V DC, Loop powered 4 … 20 mA HART
Обозначение:
51…антенна из PP или PPS/StSt с резьбовым соединением
52…антенна из PTFE или PTFE/StSt с
резьбовым соединением
53…стержневая антенна из PTFE с фланцем
54…трубчатая антенна (применяется с
измерительной трубой) или рупорная
…К выходной сигнал 4…20 мА
…V цифровой выходной сигнал
®
®
U - FM Class 1, DIV 1 (только в США)
X - CENELEC EEx ia T6 (за пределами США)
Ex-сертифицирован
V - цифровой вых. сигнал (двухпроводная техника)
K - аналоговый 0 … 20 мА выходной сигнал
(двухпроводная или четырехпроводная техника)
Type 51: антенна с резьб. соед. из PP or PPS/StSt
Type 52: антенна с резьб. соед. из PTFE or PTFE/StSt
Type 53: антенна с фланцем из PTFE,1.4571
Type 54: трубчатая антенна
Принцип измерения (PULS для радара)
12VEGAPULS 51 K ... 54 K
Типы и варианты
2.2 Построение измерительных
систем
Измерительная система состоит из датчика с выходным сигналом 4…20 мА и
узла, который оценивает или перерабатывает сигнал тока пропорционально уровню
заполнения.
Измерительные системы в двухпроводной технике:
• 4…20 мА выдаются без устройства
формирования сигнала (рисунок внизу)
• 4…20 мА с активным DCS (страница 14)
• 4…20 мА с активным DCS (Ех -зона),
(страница 15)
• 4…20 мА с пассивным DCS (страница
16)
На следующих страницах Вы найдете
различные конфигурации приборов, кото-
• 4…20 мА с индикаторным устройством
VEGADIS 371 Ex (страница 17)
рые впоследствии обозначаются как измерительные системы и включают в себя
устройства формирования сигнала.
Измерительные системы в четырехпроводной технике:
• 4…20 мА изображены без устройства
формирования сигнала (страница 18)
Измерительная система с VEGAPULS 51 К…54 К
•двухпроводная техника (loop powered), питание и выходной сигнал
через двухжильный провод
•вариант внешнего индикаторного устройства с аналоговым и цифровым индикатором (монтируемый на расстоянии до 25 м от датчика)
•обслуживание с ПЭВМ, карманной HART®- ЭВМ или с обслуживающего модуля MINICOM (вставляется в датчик или во внешнее индикаторное устройство VEGADIS 10/50)
VEGADIS 10/50
4
1) Если сопротивление, системы
формирования сигнала, подключенной
к 4…20 мА выходному сигналу меньше,
чем 200 Ом, то на время обслуживания
нужно подключить в соединяющий
провод сопротивление от 250 Ом до
350 Ом.
Цифровой обслуживающий сигнал был
бы сильно ослаблен или коротко
замкнут из-за слишком маленького
входного сопротивления подключенной
системы формирования сигнала, так
что цифровое соединение с ПЭВМ было
бы не гарантировано.
VEGAPULS 51 K ... 54 K13
2
VEGACONNECT 2
4 … 20 mA
1)
> 250 Ом
+
Карманная
HART®-ЭВМ
–
Типы и варианты
Измерительная система с VEGAPULS 51 К…54 К и активным DCS
• Двухпроводная техника, питание от активного DCS
•Выходной сигнал 4…20 мА (пассивный)
•Индикатор измеряемой величины, встроенный в датчик
• Вариант внешнего индикаторного устройства (монтируется на расстояние до 25 м от датчика в Ех- зоне)
•Обслуживание с ПЭВМ, карманной HART®- ЭВМ или с обслуживающего модуля (вставляется в датчик или во внешнее индикаторное
устройство)
VEGADIS 10/50
4
1) Если сопротивление, системы
формирования сигнала,
подключенной к 4…20 мА
выходному сигналу меньше, чем
200 Ом, то на время обслуживания нужно подключить в
соединяющий провод сопротивление от 250 Ом до 350 Ом.
Цифровой обслуживающий
сигнал был бы сильно ослаблен
или коротко замкнут из-за
слишком маленького входного
сопротивления подключенной
системы формирования сигнала,
так что цифровое соединение с
ПЭВМ было бы не гарантировано.
2
VEGACONNECT 2
1. )
4 … 20 mA
пассивный
2
2
2
Карманная
HART®-Handheld
HART®-ЭВМ
DCS
14VEGAPULS 51 K ... 54 K
Типы и варианты
Измерительная система с VEGAPULS 51K…54 K в Ех-области, подключенным через разделительный трансформатор к активному DCS
•Двухпроводная техника (loop powered), питание через сигнальный
провод от DCS, выходной сигнал 4…20мА (пассивный)
• Разделительный трансформатор переводит неискрозащищенный
контур тока DCS в искрозащищенный , благодаря этому датчик может
использоваться в Ех-зоне
•Максимальное сопротивление сигнального провода 15 Ом на жилу
•Вариант внешнего индикаторного устройства с аналоговым и цифровым индикатором (монтируемый на расстоянии до 25 м от датчика)
•Обслуживание с ПЭВМ, карманной HART®- ЭВМ или с обслуживающего модуля MINICOM (вставляется в датчик или во внешнее индикаторное устройство VEGADIS 10/50)
VEGADIS 10/50
4
Ex-область
Не Ex-область
Разделительный трансформатор (см. 3.2 “Сертификация“)
2
2
VEGACONNECT 2
4 … 20 mA
пассивный
2
1)
2
DCS
Карманная
HART®-ЭВМ
VEGAPULS 51 K ... 54 K15
Типы и варианты
Измерительная система с VEGAPULS 51 K…54 K, подключенным через разделитель питания (Smart - Transmitter) к пассивному DCS
• Двухпроводная техника (loop powered), искрозащищенное ia-питание
по сигнальному проводу от разделителя питания для работы датчика
в Ех-зоне
•Вариант внешнего индикаторного устройства с аналоговым и цифровым индикатором (монтируемый на расстоянии до 25 м от датчика)
•Обслуживание с ПЭВМ, карманной HART®- ЭВМ или с обслуживающего модуля MINICOM (вставляется в датчик или во внешнее индикаторное устройство VEGADIS 10/50)
•Максимальное сопротивление сигнального провода 15 Ом на жилу
Ex-область
VEGADIS 10/50
4
Не Ex-область
Разделитель питания
(см. 3.2 “Сертификация“)
2
2
VEGACONNECT 2
2
4 … 20 mA
активный
–
+
DCS
16VEGAPULS 51 K ... 54 K
Типы и варианты
Измерительная система с VEGAPULS 51 K…54 K и индикаторным
устройством VEGADIS 371 Ex с токовым и релейным выходами
• Двухпроводная техника (loop powered), искрозащищенное ia-питание
через сигнальный провод от индикаторного устройства VEGADIS 371
Ex для работы датчика в Ех-зоне
•Вариант внешнего индикаторного устройства с аналоговым и цифровым индикатором (монтируемый на расстоянии до 25 м от датчика)
•Обслуживание с ПЭВМ, карманной HART®- ЭВМ или с обслуживающего модуля MINICOM (вставляется в датчик или во внешнее индикаторное устройство VEGADIS 10/50)
•Максимальное сопротивление сигнального провода 15 Ом на жилу
Ex-область
4
Не Ex-область
2
2
4 … 20 mA
2
(пассивный)
–
+
Реле
VEGADIS
0/4 … 20 мA
371 Ex
(см. 3.2 “Сертификация“)
VEGAPULS 51 K ... 54 K17
Типы и варианты
Измерительная система с VEGAPULS 51 K…54 K в четырехпроводной
технике
•Четырехпроводная техника, питание и выходной сигнал через два
раздельных двухжильных провода
•Выходной сигнал 4…20 мА активный
•Вариант внешнего индикаторного устройства с аналоговым и цифровым индикатором (монтируемый на расстоянии до 25 м от датчика)
•Обслуживание с ПЭВМ, карманной HART®- ЭВМ или с обслуживающего модуля MINICOM (вставляется в датчик или во внешнее индикаторное устройство VEGADIS 10/50)
•Максимальное полное сопротивление 500 Ом
VEGADIS 10/50
2
–
4
2
2
250
2
+
1)
4 … 20 mA
активный
1) Если сопротивление, системы
формирования сигнала,
подключенной к 4…20 мА
выходному сигналу меньше чем
200 Ом, то на время обслуживания нужно подключить в
соединяющий провод сопротивление от 250 Ом до 350 Ом.
Цифровой обслуживающий
сигнал был бы сильно ослаблен
или коротко замкнут из-за
слишком маленького входного
сопротивления подключенной
системы формирования сигнала,
так что цифровое соединение с
ПЭВМ было бы не гарантировано.
18VEGAPULS 51 K ... 54 K
Технические данные
3 Технические данные
3.1 Технические данные
Энергоснабжение
Напряжение питания
- двухпроводный датчик24 V DC (20 … 36 V DC)
- четырехпроводный датчик24 V DC (20 … 72 V)
Потребляемый ток
- двухпроводный датчикmax. 22,5 мA
- четырехпроводный датчикmax. 60 мA
Потребляемая мощность
- двухпроводный датчикmax. 80 мВт; 0,45 ВA
- четырехпроводный датчикmax. 200 мВт, 1,2 ВA
Диапазон измерения
Стандарт0 … 20 м
Измерение с измерительной трубой
- VEGAPULS 54 on DN 500 … 16 м
- VEGAPULS 54 on DN 1000 … 19 м
Выходной сигнал (смотри “Выходы и использование”)
Обслуживание
- ПЭВМ с математическим обеспечением VEGA Visual Operating
- Обслуживающий модуль MINICOM
- Карманная HART®- ЭВМ
230 V AC (20 … 250 V), 50/60 Гц
плавкий предохранитель 0,2 A TR
4…20 мA-токовой сигнал, полное сопротивление max. 500 Ом
Точность
Линейная ошибка< 0,1 %
Температурное отклонение0,015 %/10 K
Точность выходного сигнала 4...20 мА 0,025 % (DA-converter)
Разрешающая способность1 мм
антенна
ANSI 2“, 3“, 4“ и 6“
(трубчатая антенна для монтажа на волноводе или отводной трубе)
Соединительные провода
Двухпроводные датчики
- питание и сигнал через двухжильный провод
Четырехпроводные датчики
- питание и сигнал разделены,
сопротивление сигнального провода 4...20 мА max. 500 Ом
сечение провода на клеммахв среднем 2,5 мм
шина заземлениямаксимум 4 мм
2
2
кабельный ввод2 х М20 х 1,5 (диаметр кабеля 5…9 мм)
VEGAPULS 51 K ... 54 K21
Технические данные
СЕ-Соответствие
Радарные датчики VEGAPULS выполняют защитные цели EMVG (89/336/EWG) и NSR
(73/23/EWG). Соответствие оценивается по следующим нормам
EMVG Эмиссия EN 50 081 - 1: 1992
NSREN 61 010 - 1: 1993
Проникновение EN 50 082 - 2: 1995
Выходы и формирование сигнала
Показатели дисплея
Индикаторвстроенный вариант, аналоговая шкала и
Выходной сигнал VEGAPULS 51 K…54 k
Выходной сигнал
- двухпроводная техника4 … 20 мA
- четырехпроводная техника0/4 ... 20 мА
Разрешающая способность
сигнала 20 мА0,025 % от диапазона измерения
Нагрузка0 … 500 Ом
Ошибки сигнала 20 мА< 0,025 % от диапазона измерения
цифровой показатель измеряемой величины.
внешний вариант, удаленный от датчика до
25 м, показатель измеряемой величины, получаемой от датчика
Двухпроводная техника::
Аналоговый выходной сигнал 4…20 мА (измеряемый сигнал) передается вместе с
напряжением питания через двухжильный провод.
Четырехпроводная техника:
Напряжение питания разделено.
Аналоговый выходной сигнал 4…20 мА (измеряемый сигнал) передается по проводу,
отделенному от питающего напряжения.
22VEGAPULS 51 K ... 54 K
Технические данные
3.2 Сертификация
При использовании радарных датчиков в
Ех- и StEx-областях или на кораблях, приборы должны быть допущены для применения во взрывоопасных зонах и областях
и аттестованы. Пригодность перепроверяется в местах аттестации и подтверждается аттестационными документами.
Радарные датчики VEGAPULS 50 аттестованы для Ех - Zone 1.
Пожалуйста учитывайте прилагаемые
аттестационные документы, если Вы
хотите использовать датчик в Ехобластях.
Места проверки и аттестации
Преобразователи давления проверены и
одобрены следующими учреждениями наблюдения, проверки и аттестации:
Датчики серии 50 нуждаются для работы
в Ех- области Zone 1 в специальных разделительных трансформаторах или разделителях питания.
Разделительный трансформатор и разделитель питания обеспечивают искрозащищенный контур тока.
Следует выбирать приборы, с которыми
датчики серии 50 надежно работают.
Сопротивление сигнального провода не
должно превышать при этом 15 Ом на
жилу.
Разделители питания и устройства
формирования сигнала:
• VEGADIS 371 Ex
Разделители питания:
• Stahl 9303/15/22/11
• Knick WG 21 A 7 (opt. 470, 336)
• CEAG GHG 124 3111 C1206
Разделительные трансформаторы:
• Stahl 9001/01/280/085/10
• Stahl 9001/01/280/110/10
• Stahl 9001/01/280/165/10
• CEAG GHG 11 1 9140 V0728
VEGAPULS 51 K ... 54 K23
3.3 Размеры
Технические данные
21
20
2
Ø60
Ø85
G 11/2 A o r
11/2“ NPT
винтовая
24
PBT: 605 (445)
330 (170)
Al: 630 (470)
Ø25
G 11/2 A o r
11/2“ NPT
винтовая
360 (510)
PBT: 635 (785)
Al: 660 (810)
G 11/2 A o r
11/2“ NPT
винтовая
Ø36
Ø35
95
395 (545)
PBT: 670 (820)
Al: 695 (845)
152
76
106
157
PBT: 53
Al: 78
PBT: 625 (775)
90˚
Ø102
Ø125
Ø165
DN 50
Ø36
Ø35
2
395 (545)
Al: 698 (848)
18
45˚
Ø18
Ø18
Ø138
Ø160
Ø200
DN 80
Ø36
Ø35
20
2
395 (545)
PBT: 627 (777)
Al: 700 (850)
Стержневая
антенна
VEGAPULS 51
Стержневая
антенна
VEGAPULS 51
Стержневая
антенна
VEGAPULS 52
Стержневая
антенна
Стержневая
антенна
VEGAPULS 53
VEGAPULS 52
Длина стержняmax. длина патрубка
VEGAPULS 5133060 мм
VEGAPULS 51360 (опция 510)100 мм (опция 250 мм)
VEGAPULS 5233060 мм
VEGAPULS 52395 (опция 545)100 мм (опция 250 мм)
VEGAPULS 53395 (опция 545)100 мм (опция 250 мм)
24VEGAPULS 51 K ... 54 K
Технические данные
20
2
PBT: 627 (777)
Ø36
Ø35
Al: 700 (850)
PBT: 485
PBT: 350
PBT: 305
18
PBT: 251
Al: 324
23
Ø76
Al: 378
20
75
Ø96
Al: 423
20
120
Al: 510
22
205
45˚
Ø18
Ø157
Ø180
Ø220
DN 100
Стержневая
антенна
395 (545)
Трубчатая
антенна
90˚
Ø125
Ø165
DN 50
Ø18
Ø18
Трубчатая
антенна
45˚
Ø160
Ø200
DN 80
VEGAPULS 54
45˚
Ø18
Ø180
Ø220
DN 100
Трубчатая
антенна
Ø146
45˚
Ø22
Ø240
Ø285
DN 150
Трубчатая антенна
(рупорная антенна)
VEGAPULS 51 K ... 54 K25
Внешнее индикаторное устройство VEGADIS 10/50
38
ø5
118
108
135
Pg 13,5
Монтаж на несущей шине 35 x 7,5 по EN 50 022 или на
небольших винтах
82
Внимание:
Диаметр подключаемого кабеля должен
составлять 5…9 мм.
85
Иначе не гарантируется надежность
фиксации кабеля.
Размеры фланца по ANSI
d
2
b
d
f
1
k
D
Технические данные
D = внешний диаметр фланца
b = толщина фланца
k = диаметр окружности цен-
тра отверстий
d1= диаметр выступа
f = толщина выступа
Обслуживающий модуль для установки в
датчики серии 50 или во внешнее индикаторное устройство VEGADIS 10/50
Tank 1
m (d)
12.345
26VEGAPULS 51 K ... 54 K
Монтаж и установка
4. Монтаж и установка
4.1. Общие указания по установке
Диапазон измерения
Базовой плоскостью датчика для измерения является передняя сторона фланца
или уплотнение ввинчивающейся резьбы
(VEGAPULS 51…52). Диапазон измерения
составляет 0… 20 м. При измерении в
волноводе и отводной трубе (трубчатая
антенна) максимальная измеряемая дис-
Обратите внимание, что при измерениях,
при которых заполняемый материал достигает фланца датчика, могут образоваться долговременные отложения на антенне,
которые позже могут вызвать ошибки
измерений.
Внимание: Датчики серии 50 менее подходящие для измерения сыпучих материалов.
танция сокращается.
min. измер. расстояние
полный
4 м
пустой
max. измер. расстояние 20 м
Измер. диапазон
16 m
Диапазон измерения (рабочий диапазон) и max. измеряемое расстояние
Замечание: Использование датчиков для сыпучих материалов ограничено
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 отра-
Если Вы не можете обойти плоские встроенные конструкции в области радарного
сигнала, рекомендуется отражать ложные
сигналы с помощью рассеивающего экрана. Благодаря этому рассеиванию ложные
си-гналы будут малы по амплитуде, так
что они легко могут отфильтровываться
датчиком.
жения меньшей энергетической плотностью. Они поэтому менее критичны, чем
отражения от плоских поверхностей.
Мешающие профили с гладкими поверхностями создают сильные ложные сигналы
Экран осуществляет рассеивание сигнала
VEGAPULS 51 K ... 54 K27
Монтаж и установка
Конус излучения и ложные
отражения
Радарные сигналы фокусируются антенной 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, например, на расстоянии 6 м
ложный сигнал от опоры резервуара в 9
раз больше чем на расстоянии 18 м.
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.
Измеряемое
расстояние
0 m
10 m
24°
20 m
30 m
35 m
10,5
35°
100 %
4,2
0
4,2
Серия 50
50 %
Серии 64
и 81
10,5
m
7,37,3
Конус излучения стержневой антенны (не
зависит от измеряемой среды)
Измеряемое
расстояние
0 m
10 m
30°
20 m
30 m
35 m
40°
100 %
9,4
5,35,3
12
0
Серия 50
Серия 64
9,4
50 %
12
и 81
m
Конус излучения рупорной антенны
DN 100
28VEGAPULS 51 K ... 54 K
Монтаж и установка
Кроме того, обратите внимание по возможности на вертикальное направление оси
датчика к поверхности заполняемого
вещества и избегайте, если возможно,
попадания внутренних конструкций резервуаров, например, труб и распорок в 100%
область излучаемого конуса.
Итак, стремитесь по возможности “к свободному обзору” внутри излучаемого конуса и предотвращайте встроенные внутренние конструкции резервуара в первой
трети излучаемого конуса.
Если излучаемый конус попадает вертикально на заполняемый материал и свободен от внутренних конструкций резервуара, то у Вас оптимальные условия для
измерения.
Измеряемое
расстояние
0 m
10 m
20°
20 m
30 m
35 m
30°
100 %
3,5
3,5
0
Серия 50
50 %
Серии 64
и 81
6
969
Конус излучения рупорной антенны
DN 150
m
VEGAPULS 51 K ... 54 K29
Монтаж и установка
4.2 Измерение жидкостей
Рупорная антенна
Рупорная антенна на DIN-патрубке
В большинстве случаев монтаж радарного
датчика производится на коротком DINпатрубке. Базовой плоскостью для измерения является нижняя сторона приборного фланца. Антенна должна всегда
выступать из патрубка.
Базовая плоскость
Монтаж на коротком DIN-патрубке
При более длинном DIN-патрубке обратите внимание на то, чтобы рупорная
антенна выступала минимум на 10 мм из
опоры.
Монтируйте прибор на круглой крыше резервуара не в середине крыши или близко
к стене резервуара, а примерно на удалении 1/2 радиуса резервуара от середины
или от наружной стенки резервуара. Круглые крыши резервуаров влияют на радарные сигналы как параболическое зеркало.
Если радарный датчик находится в самом
центре этой параболической крыши резервуара, то он особенно сильно воспринимает все ложные эхо-сигналы. Поэтому
обратите внимание на монтаж вне этой
центральной точки, Вы избежите, таким
образом, усиленного параболой ложного
эхо-сигнала.
Базовая плоскость
1
/2 раиуса
резервуара
Монтаж на выпуклой поверхности резервуара
> 10 mm
Рупорная антенна непосредственно на
крыше резервуара
Если прочность резервуара допускает
Монтаж на длинном DIN-патрубке
При монтаже на выпуклых крышах резервуаров антенна должна также выступать
минимум на 10 мм от длинной стороны
патрубка.
> 10 mm
(учитывая вес датчика), то плоский монтаж непосредственно на крыше резервуара является хорошим и благоприятным решением. Базовой плоскостью в данном
случае является верхняя поверхность резервуара.
Базовая плоскость
Монтаж непосредственно на плоской
Монтаж на выпуклой крыше резервуара
30VEGAPULS 51 K ... 54 K
крыше резервуара
Монтаж и установка
Стержневая антенна
Стержневая антенна на DIN-патрубке
Стержневая антенна из PTFE (тефлон) используется особенно для агрессивных материалов таких, как кислота и щелочь.
Задачи измерений в пищевой промышленности со стерильными резервуарами требуют химически-нейтральных измерительных систем и часто очень маленьких
отверстий в резервуаре. Тефлоновая стержневая антенна не только химически-нейтральна, но и монтируется на очень маленьких отверстиях резервуара в 50 мм
или 11/2“ резьбовых отверстиях.
При измерениях жидкостей тефлоновой
стержневой антенной монтаж производится на прямом DIN-патрубке. Патрубок не
может быть при этом длиннее, чем 150 мм
(при применении более длинной антенны
не длиннее чем 250 мм). Стержневые
антенны имеют фланцы DN 50, DN 80 и
DN 100.
≤ 100 мм
Стержневая антенна может монтироваться также непосредственно на круглом
отверстии резервуара (внутри).
Имеются стержневые антенны для следующих отверстий резервуаров:11/2“ NPT, 50
мм, 80 мм, 100 мм и 150 мм. Обратите внимание, чтобы на стержневую антенну из
PTFE не было воздействия механической
нагрузки. Если она подвергается изгибающему усилию, происходит деформация
или существует угроза разрушения.
Стержневая антенна с винтовой
резьбой
Базовая плоскость
< 100 мм
(250 мм)
Стержневая антенна с 11/2“ резьбой на
патрубке
Стержневая антенна на DIN-патрубке
Стержневая антенна непосредственно
на отверстии резервуара
Opening
ш 50 mm
Стержневая антенна с резьбой на 11/2“
резьбовом отверстии
Стержневая антенна непосредственно на
отверстии резервуара
VEGAPULS 51 K ... 54 K31
4.3 Измерение в опуске (волновод или отводная труба)
Общие указания
Трубчатые антенны используются преимущественно в резервуарах со многими
встроенными конструкциями, как например, нагревательные трубки, теплообменники или быстро вращающиеся мешалки.
Таким образом возможно также измерение
заполняемых материалов при интенсивной
турбуленции, и встроенные конструкции
не вызывают никаких ложных отражений.
Благодаря фокусировке радарных сигналов внутри измерительной трубы, также
хорошо могут измеряться, при измерении
в волноводе и отводной трубе, среды с
низкой диэлектрической проницаемостью
(εr =1,6…3).
Волноводная труба
вварена в резервуар
Шильдик
Волноводная труба
на патрубке
Открытые внизу волноводы должны достигать желаемой минимальной высоты
заполнения, так как измерение возможно
только в трубе.
Обратите также внимание на необходимое
верхнее вентиляционное отверстие в
трубе. Это отверстие для вентиляции или
выравнивания должно размещаться на
одной оси с пластиной обозначения типа
(шильдиком).
Как альтернатива к волноводной трубе в
резервуаре, возможна установка трубчатых антенн вне резервуара на отводной
трубе.
Обратите внимание, что при измерении в
волноводе или отводной трубе максимальный диапазон измерения сокращается на
5… 20 % (например, DN 50: 16 м вместо 20
м и DN 100 только 19 м вместо 20 м)
Монтаж и установка
Вентиляционное
отверстие
Трубчатая антенная система в резервуаре
32VEGAPULS 51 K ... 54 K
Монтаж и установка
Установите датчик так, чтобы шильдик
размещался на одной оси с отверстиями
трубы или отверстиями подсоединения
трубы. Такая ориентация поляризации
радарных сигналов позволяет осуществлять достаточно стабильные измерения.
Передний
прилив
100 %
0 %
Отводная труба в виде трубы с фланцами
100 %
Налипание заполняемых
материалов
При налипании заполняемых материалов
необходимо выбрать больший внутренний
диаметр волноводной трубы. При заполняемых материалах, нейтральных к налипанию, достаточна измерительная труба в
50 мм. При слабо налипающих заполняемых материалах выберите трубу с номинальным внутренним диаметром в 100 или
150 мм, для того чтобы налипания не привели к ошибкам измерения.
Для заполняемых материалов, которые
обладают более сильным налипанием,
измерение в опуске невозможно.
DN 50
ø50
DN 80
ø80
75 %
DN 100
0 %
Удаленная обводная труба на резервуаре
с сильными колебаниями заполняемого
материала
Требчатая антенна с DN 50, DN 80, DN 100
или DN 150
VEGAPULS 51 K ... 54 K33
ø100
DN 150
ø150
Монтаж и установка
Измерение в опуске негомогенных
заполняемых материалов
Если Вы хотите измерить негомогенные
или слоистые заполняемые материалы
трубчатой антенной, то труба должна
быть снабжена круглыми отверстиями,
длинными щелями или прорезями. Эти
отверстия гарантируют, что жидкость в
трубе перемешивается и соответствует
остальной жидкости резервуара.
гомогенная
жидкость
слабо негомогенная
жидкость
Предусмотрите отверстия тем чаще, чем
более негомогенен измеряемый заполняемый материал.
Круглые отверстия или прорези должны
быть размещены из соображения поляризации радарного сигнала в два ряда, сдвинутые на 180°.
Монтаж радарного датчика производят
тогда так, чтобы шильдик датчика находился на одной оси с рядами отверстий.
Шильдик
VEGAPULS 54: Ряд отверстий на одной оси
с шильдиком
негомогенная жидкость
Отверстия в волноводной трубе для смешивания негомогенных материалов
34VEGAPULS 51 K ... 54 K
Монтаж и установка
Волноводная труба с шаровым
краном
При использовании шарового крана в
волноводной трубе, можно выполнять
работы по обслуживанию и сервису не
открывая резервуар (например, при жидком газе или токсичной среде).
DN 50
Шаровой кран
ø50
Трубчатая система антенны, с закрывающейся измерительной трубой
Предпосылкой для надежной работы является соответствие внутреннего размера
шарового крана диаметру трубы. Шаровой
кран не должен иметь резкие переходы
или сужения в своем сечении по отношению к измерительной трубе.
Ошибки установки в опуске
Отсутствие отверстий для вентиляции
Системы трубчатых антенн должны быть
снабжены в верхнем конце проточной
трубы отверстием для вентиляции. Отсутствие отверстия ведет к ошибкам измерения.
Правильно
Трубчатая антенна: Волноводная труба,
открытая внизу должна иметь вентиляционное отверстие наверху
Неверное направление поляризации
При измерении в опуске, особенно с отверстиями для перемешивания, важно
чтобы радарный датчик был направлен к
отверстиям. Ряды отверстий волноводной
трубы, размещенные через 180о, должны
находиться в одной плоскости с направлением поляризации радарного сигнала.
Направление поляризации лежит в плоскости шильдика.
Шильдик
Неправильно
VEGAPULS 54 с волноводной трубой: Направление поляризации в одной плоскости с шильдиком. Датчик должен быть
направлен шильдиком к рядам отверстий
или щелей
VEGAPULS 51 K ... 54 K35
Пояснения конструкции опуска
VEGAPULS 54
Фланец DN 50
100 %
Rz - 30
Соединительная
муфта
Приваренные
торцовые
фланцы
150…500
Приваренный торцовый
фланец
2,9…6
Сварка соединительной муфты
5…15
0,0…0,4
Сварка торцового фланца
2,9
1,5…2
Монтаж и установка
Радарные датчики для измерения в волноводных и отводных трубах используются
с размерами фланца DN 50, DN 80, DN 100
и DN 150.
Слева изображено конструктивное устройство измерительной трубы (волноводной или отводной трубы) на примере датчика с фланцем DN 50.
Радарный датчик с фланцем DN 50 лишь в
соединении с измерительной трубой является функциональной измерительной
системой.
Измерительная труба должна быть внутри гладкой (средняя глубина микронеровностей Rz ≤ 30). Используйте в качестве
измерительной трубы цельнотянутую или
с продольным сварным швом трубу из
высококачественной стали. Удлиняйте
измерительную трубу на необходимую
длину с помощью предварительно приваренного фланца или соединительной муфты. Обратите внимание, чтобы при сварке
внутри трубы не появлялись выступы или
окалина. Зафиксируйте трубу и фланец
перед сваркой так, чтобы их внутренние
стороны были соосны и точно совпали.
Не проваривайте стенку трубы. Измерительная труба должна оставаться внутри
с гладкими стенками. При непреднамеренном попадании сварки внутрь Вы должны
возникшие на внутренней стороне неровности и наплавленный металл чисто удалить и отполировать, так как иначе это
вызовет сильный эхо-сигнал и способствует отложению заполняемого материа-
Зачищенные
отверстия
Экран
0 %
~45°
51,2
0,0…0,4
Крепление
измерительной
трубы
ла.
Min. измеряемый
Основание резервуара
36VEGAPULS 51 K ... 54 K
уровень (0 %)
Монтаж и установка
Фланец DN 100
100 %
Зачищенные
отверстия
Соединительная муфта
Приваренные
торцовые
фланцы
Rz - 30
Экран
0 %
150…500
96
2
100,8
~45°
VEGAPULS 54
Плоский приваренный
фланец
Сварка соединительной
муфты
5…15
0,0…0,4
3,6
Сварка торцового
фланца
3,6
1,5…2
0,0…0,4
Крепление измерительной трубы
Основание
резервуара
Слева Вы видите конструктивное устройство измерительной трубы на примере
радарного датчика с фланцем DN 100.
Радарные датчики с фланцами DN 80, DN
100 и DN 150 снабжены рупорной антенной. В этом случае со стороны датчика Вы
можете использовать вместо торцового
фланца также плоский, приваренный к
трубе, фланец.
При колеблющемся заполняемом материале закрепите измерительную трубу на дне
резервуара. Предусмотрите при длинной
измерительной трубе дополнительные
промежуточные крепления.
С помощью рассеивающего экрана на
конце измерительной трубы, Вы отражаете радарные сигналы от дна резервуара.
Этим предотвращается фиксирование
датчиком сигнала от дна резервуара а не
от заполняемого материала при почти
пустом резервуаре и заполняемых материалах с маленькой диэлектрической
проницаемостью. При заполняемых материалах с маленькой диэлектрической
проницаемостью заполняемый материал
пронизывается лучами, и дно резервуара
формирует при низком уровне заполняемого материала существенно более четкое эхо радара, чем поверхность заполняемого материала.
С помощью рассеивающего экрана полезный сигнал четко определяется и измеряемая величина при почти пустом резервуаре и уровне заполнения 0 % надежно
выделяется.
VEGAPULS 51 K ... 54 K37
Монтаж и установка
Примеры размеров фланца и трубы
Ниже Вы видите некоторые примеры применяемых фланцев и труб из высококачественной стали.
Плоский сварной фланец PN 16
D
1
d
2
d
5
k
D
b
e
45°
d
2
D
1
d
5
k
D
b
e
ТрубаФланецВинтыВес
NWD
d
1
DbekКолич.Резьбаd
5
kг
2
8088,990,22002071608M16183,79
100108109,6 2202071808M16184,20
114,3 115,94,03
150159161,1 2852272408M20226,72
168,3 170,56,57
45°
38VEGAPULS 51 K ... 54 K
Монтаж и установка
Торцовый фланец РН 16
D
1
D
s
2
D
4
k
D
2
H
r
1
h
b
f
ТрубаФланецКонусВинты
NWD
Db k h1D3sr H2D4fNo. Резьба D
1
5057165 18125 45722,968102 34M1618
60,375
2
8088,9200 20160 50105 3,2810138 38M1618
100108220 20180 52125 3,6812158 38M1618
114,3131
150159285 22240 55175 4,51012212 38M2022
168,3184
Примеры размеров труб (безстыковые
трубы из нержавеющей стали)
d (∅ наружный) sкг/мDN
57,002,903,49350
s
88,903,27,11280
108,003,609,411100
d
114,303,609,979100
159,004,5017,409150
VEGAPULS 51 K ... 54 K39
Монтаж и установка
4.4 Ложный эхо-сигнал
Место установки радарного датчика должно быть выбрано так, чтобы никакие
встроенные конструкции или втекающие
заполняющие материалы не пересекались
с радарным сигналом. Следующие примеры и указания покажут Вам наиболее
частые проблемы измерения и помогут их
избежать.
Выступы резервуаров
Формы резервуаров с плоскими выступами, обращенными к антенне, могут сильно
затруднять измерения из-за сильного
ложного эхо-сигнала. Экраны над этими
плоскими выступами рассеивают ложный
эхо-сигнал и гарантируют надежное
измерение.
Правильно
Плоские выступы резервуаров
Впускной коллектор, например для смешивания материала, с гладкой обращенной к
радарному датчику поверхностью закрывается наклонным экраном. В результате
ложный сигнал рассеивается.
ПравильноНеправильно
Неправильно
Встроенные конструкции
резервуаров
Встроенные конструкции резервуаров
как, например лестница, часто являются
причиной ложного эхо-сигнала. Обратите
внимание при проектировании мест измерения на беспрепятственный доступ радарного сигнала к заполняемому материалу.
ПравильноНеправильно
Лестница
Лестница
Встроенные конструкции резервуара
Распорки резервуаров
Распорки резервуаров могут так же, как и
другие встроенные конструкции резервуаров быть причиной сильных ложных
эхо-сигналов, накладывающихся на полезное эхо. Маленькие экраны действенно предотвращают прямое отражение
ложных эхо-сигналов. Ложные эхо-сигналы диффузно рассеиваются в пространстве и затем отфильтровываются измерительной электроникой как “эхошумы”.
Правильно
Неправильно
Экраны
Выступы резервуара (впускная труба)
40VEGAPULS 51 K ... 54 K
Распорки резервуара
Монтаж и установка
Сильные колебания заполняемого
материала
Сильное волнение в резервуаре, например, из-за перемешивания или сильной
химической реакции затрудняют измерения. Отводная труба достаточного размера при условии, что заполняемый материал не прилипает к измерительной трубе,
осуществляет всегда надежное беспроблемное измерение также при сильном
волнении в резервуаре.
ПравильноНеправильно
100 %
75 %
0 %
Сильное волнение заполняемого материала
Заполняемые материалы со склонностью
к легкому налипанию могут измеряться
при использовании измерительной трубы
с номинальным внутренним диаметром
100 мм или больше. В измерительной трубе этого размера небольшие налипания не
вызывают проблем.
Загрязнение резервуара
Если радарный датчик монтируется слишком близко к стенке резервуара, то отложения и налипания заполняемого материала на стенки резервуара вызывают
ложный эхо-сигнал. Размещайте радарный
датчик на достаточном расстоянии от
стенки резервуара. Учитывайте также
главу 4.1 “Общие указания по установке”.
ПравильноНеправильно
Отложения на стенках резервуара
Втекающий заполняемый материал
Не монтируйте приборы над, или в заполняющем потоке. Убедитесь, что Вы определяете поверхность заполняемого материала, а не втекающий материал.
ПравильноНеправильно
Втекающая жидкость
VEGAPULS 51 K ... 54 K41
Монтаж и установка
4.5 Ошибки установки
Патрубок слишком длинный
При установке антенны в слишком длинный патрубок возникает сильный ложный
эхо-сигнал, который осложняет измерения. Обратите внимание на то, чтобы
рупорная антенна не менее чем на 10 мм
выступала из патрубка. Если Вы используете стержневую антенну, то патрубок
может быть длиной максимум 100 или 60
мм (при длине стержня 545 мм патрубок
может быть максимальной длинной 250
мм).
ПравильноНеправильно
10 mm
Рупорная антенна: Правильная и неправильная длина патрубка
Параболический эффект выпуклых
крыш резервуаров
Выпуклые или параболические крыши
резервуаров влияют на сигнал как параболическое зеркало. Если радарный датчик
расположен в центре такой параболической крыши, то он получает усиленные
ложные эхо-сигналы. Оптимальный монтаж здесь, как правило, на половине радиуса резервуара от середины.
Правильно
< 100 mm
(250 mm)
~ 1/
2
радиуса
резервуа-
ра
Неправильно
Неправильно
Неправильно
< 100 mm
< 150 mm
(250 mm)
Правиль-
но
Монтаж на резервуаре с параболической
крышей
Стержневая антенна: Правильная и неправильная длина патрубка
42VEGAPULS 51 K ... 54 K
Монтаж и установка
Трубчатая антенна без отверстия
для вентиляции
Системы трубчатых антенн должны быть
снабжены в верхнем конце проточной
трубы отверстием для вентиляции. Отсутствие отверстия ведет к ошибкам измерения.
ПравильноНеправильно
Трубчатая антенна: Волноводная труба,
открытая внизу должна иметь вентиляционное отверстие на верху
Неверное направление поляризации
При измерении в волноводной трубе, особенно с отверстиями для перемешивания,
важно чтобы радарный датчик был направлен к отверстиям.
Ряды отверстий волноводной трубы, размещенные в два ряда через 180о, должны
находиться в одной плоскости с направлением поляризации радарного сигнала.
Направление поляризации лежит в плоскости шильдика.
ПравильноНеправильно
Шильдик
VEGAPULS 54 на волноводной трубе: Направление поляризации в одной плоскости с шильдиком. Датчик должен быть
направлен шильдиком к рядам отверстий
или щелей
VEGAPULS 51 K ... 54 K43
Монтаж и установка
Неправильная ориентация на
поверхность заполняемого
материала
Установка датчика, когда он не направлен
на поверхность заполняемого материала,
приводит к ослаблению измерительного
сигнала. Направьте ось датчика, по возможности, перпендикулярно к поверхности заполняемого материала, для того чтобы достичь оптимальных результатов
измерений.
ПравильноНеправильно
Лестница
Направление датчика перпендикулярно к
поверхности заполняемого материала
Лестница
Датчик расположен слишком близко
к стенке резервуара
Если радарный датчик монтируется слишком близко к стенке резервуара, то это
может вызвать сильный ложный эхосигнал. Выступы резервуара, налипания
заполняемого материала, клепки, винты
или сварные швы накладывают свое эхо
на эхо заполняемого материала, т.е. на
полезное эхо. Поэтому обратите внимание
на достаточное расстояние датчика от
стенки резервуара.
Мы рекомендуем Вам при хороших условиях отражения (жидкость, никаких встроенных конструкций в резервуаре) выбрать
положение датчика так, чтобы внутри
внутреннего излучаемого конуса не было
стенок резервуара. При заполняемых
материалах с более плохими условиями
отражения имеет смысл также, чтобы и
внешний излучаемый конус освободить от
мешающих конструкций. При этом обратите внимание на главу 4.1 “Общие указания
по установке”.
Пенообразование
Сильная воздушная пена на заполняемом
материале может вызывать ошибки при
измерении. Предусмотрите меры для предотвращении пены, измеряйте в отводной
трубе или применяйте другой принцип
измерения, например, емкостные измерительные зонды или гидростатические
преобразователи давления.
44VEGAPULS 51 K ... 54 K
Электрическое подключение
5 Электрическое подключение
5.1 Подключение и
подключающий кабель
Указания по технике безопасности
Подключайте только с отключенным напряжением. Подключения к клеммам радарного датчика осуществляйте при выключенном электропитании. Вы, таким
образом, защищаете себя и приборы,
особенно тогда, когда используете датчики, которые работают не с маленькими
напряжениями.
Обслуживающий персонал
Приборы, которые не эксплуатируются с
защитным низким напряжением, должны
подключаться только обученным персона-
лом.
Подключение
Для подключения может использоваться
обычный двухжильный или четырехжильный кабель (датчики с раздельным питанием) с максимальным сечением 2,5 мм2.
Очень часто электромагнитные помехи от
электрических приводов, силовых проводов и излучающих устройств так сильно
выражены, что двухжильный или четырехжильный провод нужно экранировать.
Ех-защита
Если прибор используется во взрывоопасных зонах, то нужно обязательно учитывать необходимые предписания, наличие
свидетельства соответствия и свидетельства проверки конструктивных материалов датчиков и разделителя питания
или разделительного трансформатора
(например, DIN 0165).
Искробезопасные контуры тока с более
чем одним, активно работающим средством (прибором, который поставляет
электрическую энергию), не могут включаться вместе. В связи с этим нужно
учитывать особые инструкции (DIN 0165).
Подключающий кабель
Обратите внимание, чтобы подключающий кабель в ваших устройствах соответствовал ожидаемой производственной
температуре. Кабель должен иметь внешний диаметр 5 … 9 мм для того, чтобы
гарантировать надежную фиксацию кабеля.
Кабель для искрозащищенного контура
тока должен быть голубого цвета и не
может использоваться для других контуров тока.
Мы рекомендуем Вам экранирование. Оно
также предотвратит будущие помехи.
Заземляйте экран кабеля с двух сторон
(на датчике и на устройстве формирования сигнала), но только тогда, когда Вы с
помощью измерения определили, что через экран не протекает никакой уравнительный ток. Обратите внимание на возможность обеспечения низкоомного
соединения с “землей” (заземленный фундамент, заземленные диски или контур
заземления).
VEGAPULS 51 K ... 54 K45
Клеммы заземления
У датчиков VEGAPULS 51/52 с 11/2“ резьбой из искусственного материала клеммы
заземления гальванически изолированы.
У всех датчиков VEGAPULS 53/54, а также
у датчиков VEGAPULS 51/52 с металлической резьбой клеммы заземления гальванически связаны с металлическим узлом крепления (резьбой или фланцем).
Электрическое подключение
5.2 Подключение датчика
После того как Вы смонтировали датчик в
положение измерения в соответствии с
указаниями в главе 4 “Монтаж и установка”, открутите винт на верхней стороне
датчика. Крышку датчика в варианте с
дисплеем можно открыть. Открутите
накидную гайку держателя кабеля и
сдвиньте ее примерно на 10 см вдоль
кабеля. Накидная гайка защищена замком
безопасности от саморазвинчивания.
4 ... 20 мA пассивный
На индикаторное устройство на
+
12C567843
+ –
крышке датчика или на внешнее
–
индикаторноео устройство
VEGADIS 10/50
Пружинные
клеммы (max.
сечение жилы 2,5
мм2)
Вставьте кабель в отверстие датчика.
Снова закрутите накидную гайку и подключите провода кабеля к соответствующим клеммам.
Клеммы не имеют винтов. Нажмите вниз
на углубление белой лапки клеммы маленькой отверткой и вставьте медную
жилу провода в отверстие клеммы. Проверьте положение провода в клемме легким потягиванием подключенного провода.
l
Питающее напряжение
4 ...… 20 мA актив-
–
+
12C567843
+
ный
+
–
Пружинные
клеммы
–
+
ESC
-
Tank 1
m (d)
12.345
OK
Двухпроводная техника
(loop powered)
Гнезда для подключения карманной HART®ЭВМ
Обслуживающий
модуль
MINICOM
+
ESC
-
Tank 1
m (d)
12.345
OK
Четырехпроводная техника
(питание отдельно )
46VEGAPULS 51 K ... 54 K
Электрическое подключение
5.3 Подключение внешнего индикаторного устройства VEGADIS 10/50
Отвинтите 4 винта на крышке корпуса
VEGADIS 10/50.
Вы можете процесс подключения облегчить тем, что зафиксируете крышку корпуса во время подключения справа на
корпусе двумя винтами (картинка).
Обслуживающий
модуль
ВЫХОД
(к датчику)
3
2
Напряжение
питания
+
–
1
4 ... 20 mA
активный
4
6
5
ДИСПЛЕЙ
(на крышке
индикатора)
7
+
-
Tank 1
m (d)
12.345
8
-
+
OUTPUT
4 ... 20 mA
пассивный
3215678
DISPLAY
VEGADIS 11
+
VEGADIS 10/50
ESC
OK
16.85
Винты
–
к VEGADIS 10/50
12C567843
+ –
+
ESC
-
Tank 1
m (d)
12.345
OK
Четырехпроводный датчик
(питание отделено)
12C567843
+ –
+
ESC
-
Tank 1
m (d)
12.345
OK
Двухпроводный датчик
(loop powered)
VEGAPULS 51 K ... 54 K47
6 Запуск в работу
6.1 Структура обслуживания
Радарные датчики серии 50 могут обслуживаться
- ПЭВМ (обслуживающая программа VVO)
- съемным обслуживающим модулем
MINICOM
- карманной HART® - ЭВМ
Обслуживание может производиться одновременно только одной обслуживающей
программой. Если, например, одновременно пытаться параметрировать с MINICOM
и карманной HART® - ЭВМ, то эти попытки
не увенчаются успехом.
Обслуживающая программа VVO
С помощью обслуживающей программы
VVO (Vega Visual Operating System) на
ПЭВМ Вы обслуживаете радарные датчики особенно удобным способом. ПЭВМ
общается с датчиком через адаптер интерфейса VEGACONNECT 2. На сигнальный и питающий провод для этого накладывается цифровой обслуживающий
сигнал. Подключение может производиться непосредственно к датчику или в любом месте сигнального провода.
Обслуживающий модуль MINICOM
С обслуживающим модулем MINICOM
можно производить обслуживание в датчике или во внешнем индикаторном устройстве VEGADIS 10/50. Обслуживающий
модуль позволяет c помощью 6-кнопочного поля с текстовым дисплеем осуществлять обслуживание в таком же функциональном объеме как обслуживающая
программа VVO.
Карманная HART®- ЭВМ
Радарные датчики VEGAPULS 50 К также,
как и другие приборы, соответствующие
протоколу HART, могут обслуживаться
карманной HART®-ЭВМ. Специальная инструкция DDD (Data-Device-Description) от
изготовителя не является необходимой.
Радарные датчики связываются через
стандартное меню HART, с помощью которого доступны все функции датчика. Некоторые, немногие, очень редко использу-
Запуск в работу
емые функции, как например масштабирование цифрового-аналогового преобразователя выходного сигнала или регулировка
с заполняемым материалом, с помощью
карманной HART®-ЭВМ невозможны или
затруднены. Эти функции должны выполняться с помощью MINICOM или ПЭВМ.
6.2 Обслуживание с ПЭВМ
Подключение
В главе 2.2 “Построение измерительных
систем” описано подключение ПЭВМ к
различным элементам измерительной
системы. ПЭВМ с обслуживающей программой VVO (VEGA Visual Operating) может быть подключена:
- к датчику
- к сигнальному проводу
Подключение ПЭВМ к датчику
Для подключения ПЭВМ к датчику Вам
понадобится интерфейсный адаптер
VEGACONNECT 2. Подключите VEGACONNECT 2 в предусмотренное для этого
CONNECT-гнездо в датчике.
Подключение ПЭВМ к сигнальному
проводу
Подключите двухжильный провод VEGACONNECT 2 к сигнальному/питающему
проводу датчика.
Если сопротивление систем, подключенных к сигнальному/питающему проводу
(DCS, источник тока и т.д.), меньше чем
250 Ом, на время обслуживания нужно
включить в сигнальный/питающий провод
сопротивление 250… 350 Ом.
Цифровые сигналы, модулирующие сигнальный провод, через маленькие сопротивления систем очень сильно бы ослаблялись или “коротко замыкались”, так что
связь с ПЭВМ была бы нарушена.
48VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
Обслуживание
Отдельные шаги по обслуживанию и вводу данных коротко можно охарактеризовать следующим образом.
Например:
• Выберите…
• Начните…
Когда Вы подключили ПЭВМ с математическим обеспечением VVO к своей измерительной системе.
• Сначала подайте питание на подключенный датчик.
Датчик впервые 10…15 с начинает выдавать ток приблизительно в 22 мА (самотест), а затем пропорционально уровню
заполнения или дистанции (4…20 мА).
• Подключите ПЭВМ и запустите программу VVO.
В следующем окне Вас спросят имя
пользователя.
• Укажите имя “VEGA”
• Укажите пароль также “VEGA”
Обслуживающая программа (VVO), в дальнейшем мы называем ее коротко VVO,
осуществляет соединение с подключенным датчиком…
• Выберите на экране с помощью кнопки
со стрелкой или мышки пункт”Planning”
и нажмите “OK”
… и покажет Вам через несколько секунд,
состоялось ли соединение и с каким датчиком.
VEGAPULS 51 K ... 54 K49
Запуск в работу
В дальнейшем в меню “User access” можно определить другого пользователя.
Указание:
Если Вы подключаете обслуживающее
математическое обеспечение (VVO) к
датчику, в котором уже хранятся некоторые данные, то Вы получаете запрос,
должны ли Вы переносить сохраненные
данные на датчик или Вы хотите перенести данные с датчика в банк данных VVO (и
тем самым переписать).
Если Вы не получили соединение с датчиком, пожалуйста перепроверьте:
- поступает ли на датчик напряжение
питания (мин. 20 В) ?
- если VEGACONNECT 2 подключен к
сигнальному проводу, составляет ли
общее сопротивление 250… 350 Ом ?
- не используете ли Вы VEGACONNECT
вместо нового VEGACONNECT 2?
Конфигурация
• Выберите меню “Configuration/Measuring
system”, для того чтобыполучить после-
дующую информацию о типе датчика,
варианте математического обеспечения
датчика, единице измерения, характеристике места измерения и т.д.
• Нажмите на “Quit”.
50VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
• Нажмите на меню “Configuration/Measurement loop/Modify”. Это первый
шаг к началу работы датчика.
В меню “Configuration/Measurement loop/modify” Вы можете присвоить сначала
месту измерения имя (например, резервуар 10) и описание места измерения (например, шламоотделитель). Ваш режим измерения становится благодаря этому более
наглядным.
• Укажите в этом меню нужно ли измерять уровень заполнения, расстояние
или объем.
Параметрирование / настройка
• Выберите меню “Parameter adjustment”.
В меню “Instrument data/Parameteradjustment” осуществляйте теперь все
важные классификации датчика. В главной ячейке Вы увидите заданные ранее
имя и описание места измерения.
• Выберите сначала “Adjustment”.
VEGAPULS 51 K ... 54 K51
Запуск в работу
• Нажмите на “Min/Max-adjustment”.
Вы можете производить min/max-настройку “со средой” (заполняемый материал)
или “безсреды”, как правило, производят
настройку без среды.
Если Вы хотите производить настройку
со средой, то Вы должны min-настройку
проводить с пустым резервуаром и maxнастройку с заполненным резервуаром.
Поэтому удобно и быстро, как в примере,
проводить настройку без среды.
• Выберите в следующем окне, хотите ли
Вы настраивать в метрах (m) или футах
(ft).
• Укажите дистанцию для верхнего и
нижнего уровней заполнения и соответствующий уровень заполнения в %.
В примере 0 % заполнения соответствует
дистанции 5,850 м, а 100 % заполнения дистанции 0,300 м.
• Подтвердите с помощью “Ok”.
Вы опять находитесь в меню “Adjustment”.
Таким образом, электроника датчика имеет две характерные точки, из которых
образуется линейная пропорциональность
между дистанцией заполнения и процентным заполнением резервуара.
Эти две характерные точки должны располагаться, конечно, не на 0 % и 100%, но
должны быть по возможности далеко друг
от друга (например, 20 % и 80 %). Характерные точки для настройки min/max должны находиться минимально на 50 мм друг
от друга. Если характерные точки располагаются слишком близко друг от друга,
увеличивается возможная ошибка в измерениях.
В меню “Instrument data/Parameteradjustment/Conditioning/Linearisation” Вы
сможете позже по потребности задать
или указать другую линейную зависимость между дистанцией и процентным
уровнем заполнения.
52VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
• Нажмите в меню “Adjustment” на “Quit”.
Вы опять находитесь в окне меню
“Instrument data/Parameter adjustment”.
Формированиесигнала
• Нажмите на “Conditioning”.
Открывается окно меню “Conditioning”.
• Нажмите на “Scaling”.
В меню “Scaling” Вы задаете фактические
0 % и 100 % значения измеряемой величины и единицы измерения. Таким образом,
Вы сообщаете датчику, например, что при
0 % заполнения в резервуаре есть еще
45,5 литра, а при 100 % заполнения -1200
литров.
Индикатор датчика показывает тогда при
пустом резервуаре 45,5 литра (0 %), при
полном резервуаре 1200 литров (100 %).
VEGAPULS 51 K ... 54 K53
В качестве измеряемой величины Вы можете выбрать “dimensionless-безразмер-
ную (простые числа), объем, массу, высоту и дистанцию” и измеряемой величине
присвоить затем соответствующую единицу измерения (например, l - литр, hl декалитр).
Индикатор датчика укажет Вам затем
измеренное значение в выбранной величине и единице измерения.
• Сохраните введенные значения в меню
“Scaling” нажав “OK”.
Значения передаются в датчик.
Запуск в работу
Линеаризация
Если в вашем резервуаре существует
другая, а не линейная зависимость между
уровнем заполнения и количеством материала, то выберите в окне меню
“Conditioning ” пункт меню “Linearization”.
• Нажмите на “ Linearization”.
Откроется окно меню “Linearization”.
“Linear” означает, что зависимость между
процентной величиной объема заполнения
и величиной высоты заполнения является
линейной.
Вы можете наряду с двумя описанными
линеаризированными кривыми “Cylindricaltank” и “Spherical tank” задать также несколько “user programmable curves”.
Свободно программируемая линеаризированная кривая
• Для того, чтобы задать собственную
геометрию резервуара или свободно
программируемую кривую заполнения,
нажмите на кнопку выбора “User pro-grammable curve“.
• Нажмите на “Edit”.
54VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
Опорная точка 2 лежит на уровне заполнения в 30 % (30 % измеряемого расстояния от 0,300 м…5,850 м). При 30 % уровне
заполнения в нашем примере в резервуаре
находятся 576 литров.
Опорная точка 3 лежит на уровне заполнения 60 %. При этом уровне заполнения в
резервуаре находятся 646 литров.
Опорная точка 4 лежит на уровне заполнения в 100 % (расстояние до заполняемого материала 0,300 м), при котором в резервуаре находятся 1200 литров.
В поле ”Transfer measured value” Вам будет
показан действительный уровень заполнения в процентах от установленной области измерения. Область измерения Вы
установили при min/max-настройке на
0,300…5,85 м.
Свободно программируемая линеаризированная кривая образуется опорными точками, так называемыми парами значений.
Пара значений состоит из “Linearised”
(процентные значения заполнения) и
“Percentage value” (величина процента
высоты заполнения по отношению к области измерения).
Если Вам неизвестны опорные точки или
пары значений вашего резервуара, то
резервуар нужно промерить в литрах.
Измерение в литрах
В характеристической кривой следующего
рисунка Вы увидите четыре опорные точки или пары значений. Между опорными
точками всегда линейная интерполяция.
Установите опцию “Show scaled values”,
для того, чтобы получить на оси Y установленную единицу измерения (слева
внизу в окне меню).
Опорная точка 1 лежит на 0 % заполнении
(процентные значения [%]), что соответствует фактическому расстоянию до
поверхности заполняемого материала в
5,850 м в примере (пустой резервуар).
Величина объема составляет при этом 45
литров (остаточное заполнение резервуара).
Max.
Min.
100 % (0,300 м) соотв. 1200 л
Перепад уровня
0 % (5,850 м) соотв. 45 л
Вы можете максимально задать 32 опорные точки (пары значений) на линеаризированной кривой.
• Покиньте меню, нажав “OK”.
• Подтвердите ввод данных, нажав “OK”, и
ваша индивидуальная линеаризированная кривая сохранится в датчике.
Опять в окне меню “Conditioning” Вы можете указать с помощью пункта меню
“Integration time” время интегрирования
измеряемой величены. Это имеет смысл
при колеблющейся поверхности измеряемого материала, чтобы не получать постоянно меняющиеся значения измеряемой
величины и конечный результат. Стандартно время интегрирования устанавливается в 0 секунд.
• Покиньте меню, нажав “OK”.
Вы попадете опять в окно меню “Instrument data parameter adjustment”.
• Покиньте окно меню, нажав “OK”.
VEGAPULS 51 K ... 54 K55
Запуск в работу
Выходы
• Выберите “Instrument data parameter
adjustment”.
• Выберите в окне меню “Instrument data
parameter adjustment” пункт “Outputs”.
Вы находитесь в окне меню “Outputs”.
Токовый выход
Нажмите “Current output” для того, чтобы
установить диапазон выходного сигнала
0/4…20 мА.
• Если в окне меню Вы производили
установку выходного тока, нажмите
“Save”.
• Если Вы не хотите менять установку,
нажмите “Quit”.
Вы находитесь опять в окне меню
“Outputs”.
Индикатор измеряемой величины
• Нажмите в окне меню “Outputs” на
пункт “Display of measured value”.
56VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
Открывается окно меню “Sensor-Display”.
Вы можете здесь еще раз настроить индикатор датчика.
• Выберите “scaled”, если индикатор должен показывать вашу прежнюю установку. В примере уровень заполнения
был бы показан от 45…1200 литров.
• Выберите “Volume percentage”, если Вы
хотите указать уровень заполнения от
45… 1200 литров как процентное значение 0…100 %.
• Выберите “Distance”, для того чтобы
получить действительную дистанцию
до поверхности заполняемого материала (в м).
• Выберите “Percent”, если Вы хотите
указать дистанцию до заполняемого
материала от 0,300 до 5,850 как процентное значение от 0…100 %.
Теперь с помощью “Save” установка переносится на датчик.
• Нажмите в окне “Sensor display” на
“Quit”.
• Нажмите в окне меню “Outputs” на “Quit”.
Вы находитесь опять в окне меню
“Instrument data parameter adjustment”.
Адаптация датчика
В меню “Sensor optimisation” Вы можете
предпринять специальные оптимизирующие настройки датчиков.
Среда измерения
• Выберите в окне меню “Instrument data
parameter adjustment” пункт “Sensor
optimisation”.
• Нажмите сначала на “Meas. Environment”.
VEGAPULS 51 K ... 54 K57
Запуск в работу
В пункте меню “Measuring range” Вы можете по новому определить диапазон
измерения датчика, отличающийся от
“Min/Max-Adjustment”.
Обычно диапазон измерений соответствует стандартной настройке min/max.
Как, правило, удобно выбрать диапазон
измерений примерно на 5 % больше, чем
область измерения, установленная настройкой мин./макс.
В примере:
Min: 0,300 м, max: 5,850 м
Рабочую область установить от 0,25 м до
6 м.
• Запомните данные и покиньте окно
меню “Limitation of operating range”.
• Нажмите на “Measuring condition”.
• В окне меню “Measuring condition” установите те варианты, которые соответствуют вашим условиям измерения.
• Подтвердите, нажав “OK”.
Вы попадете через несколько секунд
запоминания (данные передаются в датчик длительно) опять в окно “Meas. envi-ronment”.
В пункте меню “Pulse velocity” Вы только
тогда вводите данные, если Вы производите измерения в волноводной или отводной
трубе (опуске). При измерении в опуске
необходимо, чтобы Вы сообщили датчику
в этом меню диаметр трубы.
58VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
В дальнейшем в пункте меню “Pulsevelocity” возможно осуществить корректировку скорости распространения радарного сигнала. Примечание: радарный сигнал
распространяется со скоростью света.
• Если Вы не хотите вводить данные,
покиньте это меню с помощью “Cancel”.
• С помощью “OK” подтвердите предпринятый ввод данных.
• Нажмите в окне меню “Meas.environment” на “Quit”.
Вы опять находитесь в окне меню “Sensoroptimisation”.
Эхо-кривая
С помощью пункта меню “Echo curve” Вы
можете увидеть уровень радарного эха.
Если при наблюдении за эхо-кривой Вы
получили сильный ложный эхо-сигнал изза конструкций резервуара, может помочь
корректировка положения конструкций
(если возможно), которая локализует и
уменьшит величину ложного эхо-сигнала.
На следующей картинке Вы видите эхокривую перед корректировкой угла
установки (направление на поверхность
заполняемого материала) с ложным эхосигналом, который почти такой же
величины как и эхо от заполняемого
материала и обусловлен распоркой
резервуара.
• Покиньте окно меню “Echo curve” нажав
на “Quit”.
С помощью пункта “False echo storage” в
окне меню “Sensor optimisation” Вы можете
указать датчику охарактеризовать ложный эхо-сигнал. Электроника датчика
запоминает ложный эхо-сигнал во внутреннем банке данных и обрабатывает
ложный эхо-сигнал как менее ценный, чем
полезное эхо.
• Нажмите для этого в окне меню “Sensor
optimisation” на пункт “False echo
storage”.
• Нажмите в окне меню “False echo
storage” на “Learn false echoes”. Откро-ется маленькое окно “Learn false
echoes”.
• Укажите проверенное расстояние до
На следующей картинке Вы видите эхокривую после оптимального направления
датчика на поверхность заполняемого
материала (ось датчика вертикально
направлена к поверхности заполняемого
материала.).
VEGAPULS 51 K ... 54 K59
заполняемого материала и нажмите на
“Create new”.
Этим Вы побуждаете датчик отмечать
все эхо-сигналы перед эхо заполняемого
материала как ложные эхо-сигналы. Таким
образом, датчик ложные эхо-сигналы не
будет считать как эхо уровня заполнения.
Запуск в работу
Появится эхо-кривая и характеристика
ложного эхо-сигнала.
• Выйдите из меню, нажав “Quit”.
Вы снова в окне меню “Sensor optimisation”.
В пункте меню “Reset” Вы возвратите
все варианты из меню “Sensoroptimisation” опять в стандартные значения.
Вы попадете затем в окно меню
“Instrument data parameter adjustment”.
• Нажмите на пункт меню “Measurementloop data”.
• Нажмите “Show echo curve”.
В окне появятся все характеристики датчика.
60VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
Настройка интерфейса
В меню “Configuration/Program/
Communication” Вы можете установить
настройку интерфейса вашей ПЭВМ или
поменять используемый COM-Port.
Индикация измеряемой величины
• Нажмите в окне меню на меню “Display”
и затем на “Display of measured value”.
В окне меню “Display of measured value”
появятся:
- измеряемая величина (действительная
измеряемая дистанция) в метрах
- процентный уровень заполнения, заданный в min/max-настройке, границы измерений (в примере 5,850 м при 0 % и 0,300
м при 100 %)
- фактический сигнальный ток на сигналь
ном проводе 4…20 мА.
VEGAPULS 51 K ... 54 K61
Запуск в работу
Имитация
• Нажмите на меню “Diagnostics/
Simulation”.
Открывается окно меню “Simulation of
outputs”, которое похоже на предшествую-
щее окно меню. В этом окне меню Вы
можете, однако, имитировать заполнение
резервуара или сигнальный ток и показание индикатора на любую величину (имитация измеряемой величины).
Сначала появятся фактическая измеряемая величина и сигнальный ток.
• Нажмите в окне бирюзового цвета на
“Start”.
Серый бегунок в бирюзовом окне активный. С его помощью Вы можете изменять
измеряемую величину в пределах от
-10 %… 110 % и таким образом имитиро-
вать наполнение или опустошение вашего
резервуара.
В поле чисел над бегунком Вы можете
задать любую процентную величину степени заполнения.
62VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
Архивирование данных
В окне меню “Backup” появится серийный
номер датчика. Вы можете запомнить
установки отдельного датчика или группы в директории по вашему выбору на
ПЭВМ.К каждому архивированию данных
(Backup) Вы можете, кроме того, добавить
небольшое примечание к тексту.
Архивированные данные Вы можете затем
перенести на другие датчики. Если у Вас,
например, система с несколькими одинаковыми резервуарами и идентичными
датчиками, то достаточно настроить один
датчик, запомнить настройку и затем
перенести на другие датчики.
• Выберите для этого меню “Services/Restore configuration/Sensors”.
В этом окне меню появится в желтом
вырезе окна фактическая установка
(база данных), с датой и временем последней конфигурации системы.
Если Вы нажмете на серийный номер датчика, с которого Вы хотите перенести
установку, Вы можете с помощью “Restoreto” перенести эту установку датчика на
фактически подключенный датчик.
VEGAPULS 51 K ... 54 K63
6.3 Обслуживание с обслуживающим модулем MINICOM
Точно также как с ПЭВМ датчик может
обслуживаться маленьким съемным обслуживающим модулем MINICOM. Для
этого обслуживающий модуль подключается к датчику или к внешнему индикаторному устройству (варианты).
ESC
+
Tank 1
-
m (d)
12.345
OK
2
4 … 20 mA
ESC
+
Tank 1
-
m (d)
12.345
OK
4
При обслуживании с модулем точно также используются все варианты обслуживания, как и с ПЭВМ и обслуживающей
программой VVO. Обслуживание с
MINICOM отличается только способом, но
не функциональностью.
Вы осуществляете все шаги по обслуживанию с помощью шести кнопок обслуживающего модуля. Маленький дисплей
показывает Вам наряду с измеряемой
величиной короткие сообщения о пунктах
меню или о числовом значении параметров меню.
Количество информации маленького дисплея, однако, не сравнимо с обслуживающей программой VVO, но Вы легко сориентируетесь и сможете быстро проводить
обслуживание непосредственно с маленьким MINICOM.
Этапы обслуживания
В конце этой главы Вы найдете комплексный план меню обслуживающего модуля
MINICOM.
Производите настройку датчика в указанной ниже числовой последовательности.
Соответствующие номера Вы найдете в
плане меню на страницах 68/69.
1. Настройка
2. Определение измеряемой величины
3.Выходы
4. Рабочий диапазон
5. Условия измерения
6. Измерение в трубе заполняется только
тогда, когда Вы измеряете в опуске
7. Запоминание ложного эхо-сигнала (необходимо только тогда, когда в процессе
работы выявляются ошибки измерения)
8. Индикация полезного и шумового уровня
1. Настройка
В пункте меню “Adjustment” Вы сообщаете
датчику, в какой области измерения он
должен работать.
Max.
Min.
Вы можете настройку производить без и
со средой. Как правило, производится
настройка без среды, так как она может
производиться без цикла заполнения.
100 % (0,300 м) соотв.
1200 л
0 % (5,850 м) соотв. 45 л
Запуск в работу
Перепад уровня
64VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
Настройка без среды
КнопкиИндикация на дисплее
Sensor
m(d)
4.700
OK
OK
OK
OK
+
Parameter
adjustment
w.out
medium
adjustment
in
(Min. настройка)
m(d)
0.0 %
bei
m (d)
XX.XXX
Индикация расстояния медленно мигает
Сейчас Вы можете с помощью кнопок “+”
и “-” задать дистанцию, которая в вашем
датчике соответствует 0 % заполнения
заполняемого материала (пример: 5,850 м)
Если Вы не знаете дистанцию, то можете
её измерить.
OK
Индикатор прекращает мигать, и данные запоминают
ся.
100.0%
at
m (d)
XX.XXX
(Max.-настройка)
Max-настройку Вы задаете также, как
min-настройку с помощью “+”, “-” или “Ok”
(пример: 0,300 м).
Настройка со средой
with
Medium
Max.
Min.
adjust.
adjust.
at %
at %
XXX.X
XXX.X
Заполните резервуар, например, на 10 % и
укажите в меню “Min. set” кнопками “+” и
“-” 10 %. Затем заполните резервуар,
например на 80 % или 100 % и укажите в
меню “Max. set” кнопками “+” и “-” 80 или
100 %.
2. Определение измеряемой
величины
В пункте меню “Signal conditioning” выберите измеряемую дистанцию при 0 % и
100 % заполнении. Затем укажите положение десятичной точки, измеряемую величину и её единицу измерения.
Signal
Conditioning
Этим Вы задаете min значение
Scaling
0 %
100 %
corres-
corres-
pond
ponds
XXXX
XXXX
VEGAPULS 51 K ... 54 K65
Decimalpoint
888.8
prop.
to
Distance
Unit
Kg
Запуск в работу
Задайте в окне меню “0 % corresponds”
численное значение 0 % заполнения. В
примере из обслуживания с ПЭВМ и программным обеспечением VVO это было бы
45 для 45 литров.
Подтвердите, нажав “Ok”.
С помощью кнопки Вы можете поменять меню на 100 %. Укажите численное
значение измеряемой величины, которое
соответствует 100 % заполнения, в примере это были 1200 литров.
Подтвердите, нажав “OK”.
Установите, если необходимо, положение
десятичной точки. Но обратите внимание,
что максимально могут быть изображены
только 4 разряда.
В меню “prop. to” выберите измеряемую
величину (масса, объем, расстояние…), и
в меню “Unit” единицу измерения (kg, l, ft3,
gal, m3 …).
Линеаризация:
Adjustment
Signal
Conditioning
Scaling
Lin.
curve
Linear
Integr
ationtime
0 s
Указывается линейная зависимость между процентным значением дистанции
заполняемого материала и процентным
значением заполняемого объема.
Вы можете в меню “Lin. curve” выбрать
между линейной зависимостью, лежащим
цилиндрическим и сферическим резервуаром. Ввод собственной линеаризированной
кривой возможен только с ПЭВМ обслуживающей программой VVO ( см. стр. 54).
3. Выходы
В меню “Outputs” Вы определяете должен
ли быть инвертирован, например, токовый
выход или какие измеряемые величины
должны отображаться на индикаторе
датчика.
4. Рабочий диапазон
Без специальной настройки рабочий диапазон соответствует диапазону измерения. Диапазон измерения уже задан min/
max-настройкой. Как, правило, удобно
выбрать рабочий диапазон примерно на 5
% больше, чем область измерения, установленная min/max-настройкой.
В примере min-настройка установлена на
0,300 м, а max-настройка на 5,850 м. Вы бы
тогда установили рабочий диапазон, например, на 0,250…6,000 м.
5. Условия измерения
смотри план меню цифра 5 на стр. 68.
6. Измерение в трубе
Ввод данных необходим лишь тогда, когда
датчик монтируется на опуск (волновод
или отводная труба).
При измерении в опуске Вы измеряете с
помощью измерительной рулетки расстояние и корректируете показатель измеряемой величины (которая может отклоняться на несколько процентов от измеренного
значения) в соответствии с этим измерением.
Этим вводится поправка времени прохождения радарного сигнала в трубе и затем
выдается точный уровень заполнения в
опуске (измерительной трубе).
66VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
7. Запоминание ложных эхо-сигналов
Запоминание ложных эхо-сигналов всегда
имеет смысл тогда, когда никаким другим
способом нельзя нейтрализовать источник ложного эхо-сигнала, который нужно
обойти (корректировка положения мешающих конструкций), как например распорки
резервуара. Запоминая ложный эхо-сигнал, мы побуждаем электронику датчика,
замечать ложный эхо-сигнал и запоминать
его во внутреннем банке данных. Электроника датчика обрабатывает это (ложное) эхо иначе, чем полезное эхо и ослабляет его
8. Полезный и шумовой уровень
В меню
Вы получаете важную информацию о
качестве эхо-сигнала заполняемого материала.
Чем больше разница между “Ampl.” и зна-
чением “S-N”, тем надежнее измерение.
Ampl.: означает амплитуду эха заполняемого материала в дБ (полезный уровень)
S-N: означает сигнал - шум, т.е уровень
фона (уровень шума).
Чем больше разница амплитуды (Ampl.) и
уровня шума (S-N), тем лучше измерение:
> 18 дБизмерение очень хо-
8… 5 дБизмерение достаточное
< 5 дБизмерение очень плохое
Пример:
Ampl. =68 дБ S-N = 53 дБ
Ampl.:
XX dB
S-N:
XX dB
рошее.
ворительное
68 дБ - 53 дБ = 15 дБ
При отношении сигнала в 15 дБ обеспечивается высокая надежность измерения.
VEGAPULS 51 K ... 54 K67
План меню обслуживающего модуля MINICOM
Запуск в работу
Sensor
m( d)
4. 700
Parameter
Sensor
optimize
Sensor
Tag
Sensor
Meas.
Enviro
nment
Operating
range
Begin
m (d)
0.30
PULS52
При включении питающего напряжения в
K
течение нескольких секунд высвечиваются тип
1.00
датчика и версия математического
обеспечения.
4.
End
m (d)
5.00
Meas.
condit
ions
Condit
ion
liquid
5.6.
Fast
change
Non
Measur
ing in
tube
Meas.
Dist.
m (d)
4.700
Correc
tion
Now
OK?
Agitat
ed sur
face
Non
Foaming
Prod.
Non
High
dust
level
Non
Low DK
product
Non
Large
angle
repose
Nein
adjust
ment
w.out
medium
adjust
ment
in
m(d)
1.
at
0.0 %
with
medium
Min.
adjust.
at %
m (d)
5.000
0.0
Max.
adjust.
at %
100.0%
at
m (d)
0.300
100.0
2.3.
Signal
Condit
loning
Sca-
Lin.
curve
Linear
10 0 %
corres
Ponds
Integr
ation
time
0 s
Prop.
Decimalpoint
50
888.8
t p
Distance
Unit
m(d)
ling
0 %
corres
Ponds
0
Outputs
Curr.
Output
Curr.
Output
4/20mA
Sensor
Displ.
Prop.
to
Scaled
Failure
Mode
22mA
68VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
ESC
7.8 .
0.00
Distance
m (d)
0.703
Update
Meas.
Dist.
m (d)
0.00
Update
Now!
OK ?
learning!
False
echo
memory
Create
new
Meas.
Dist.
m (d)
echo
learn
Now!
OK?
learning!
Ampl.:
XX dB
S-N.:
XX dB
Delete
memory
Delete
Now!
OK ?
deleting!
Add’l
functions
Password
Off
Info
Sensor
Tag
ULTRAS
H
Basic
Reset
Reset
Now !
OK ?
Reset
runs!
Sensor
type
PULS52
K
Этими кнопками Вы
перемещаетесь в поле меню
влево, вправо, вверх и вниз.
Lan-
Meas.
guage
Unit
Englisch
Serial
number
1094
0213
Softw.
Ver s.
1. 00
m (d)
Softw.
Date
15.09.
1997
max.
range
m (d)
7.000
OK
Distance
m (d)
4.700
Ampl.:
XX dB
S-N:
XX dB
Simulation
Simulation
Now!
OK ?
Simulation
%
91.2
Указания:
Запускайте датчики в работу
по порядку номеров. Необходимыми являются пункты меню
под номерами от 1 до 5. Меню
под номерами 7 и 8 необходимы
только при затрудненных условиях измерения. Меню под
цифрой 6 необходимо только
при измерении в опуске.
Distance
m(d)
4.700
heavy
dust
Non
fast
change
s
Ye s
Жирно выделенные символы
меню дают информацию о
датчике или измеряемом
значении и в этих местах не
могут меняться.
Светлые поля меню отображаются только при необходимости
(в зависимости от установок в
других меню).
Белые символы меню могут
меняться только кнопкой
или и запоминаться кнопкой
OK
VEGAPULS 51 K ... 54 K69
6.4 Обслуживание с карманной HART ® -ЭВМ
С каждой карманной HART® -ЭВМ Вы
можете запускать в работу радарные
датчики VEGAPULS 51 К… 54 К как и все
другие HART®-способные датчики. Специальное DDD (Data-Device-Description) не
является необходимым. Просто подключите карманную HART® -ЭВМ к сигнальному
проводу датчика после того как Вы подключили датчик к питающему напряжению.
250 … 350 э
Обратите внимание:
Если сопротивление сигнального контура
тока меньше чем 200 Ом то нужно на
время обслуживания включить в сигнальный-подключающий провод сопротивление 250…350 Ом.
Цифровые обслуживающие коммуникационные сигналы практически бы замыкались накоротко через слишком маленькое
сопротивление, например, питающего
источника тока или системы формирования сигнала, так что связь с датчиком не
была бы надежной.
Простейшим способом подключить обслуживающее сопротивление является просто параллельное подключение его к
клеммам карманной HART® -ЭВМ (смотри
рисунок)..
Set-up
+
DCS
–
70VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
Важнейшие этапы обслуживания
На последующих четырех страницах Вы
найдете план меню к карманной HART® ЭВМ во взаимодействии с радарными
датчиками VEGAPULS 51 К …54 К. Важнейшие этапы обслуживания обозначены
в плане меню буквами A…F.
Если Вы не доверяете карманной HART® ЭВМ, пожалуйста обратите внимание:
При вводе параметров сначала нажмите
на кнопку “ENTER”. Этим Вы запоминаете
введенные данные только в ЭВМ, а не в
самом датчике.
Generic: Sensor
PV URV
0.000 m
0.300m
HELP PREV EXIT NEXT
После того как Вы нажали “ENTER”, Вы
должны нажать “SEND” (здесь, в примере
для ввода данных min-настройки).
Generic: Sensor
1 PV LRV7.000 m
2 PV URV0.000 m
4.2
(5.2)
Нажмите “OK” и введенные данные будут
теперь переданы на датчик. Через мгновение от Вас потребуют переключить ваше
устройство с ручного обслуживания на
автоматическое.
Generic: SENSOR
- Warning -
Return control loop to
automatic control
OK
Нажмите “OK” и Вы увидите фактические
результаты установки.
Generic: SENSOR
1 PV LRV5.850 m
2 PV URVs0.300 m
HELPHOME
HELP SENDE HOME
После нажатия “SEND” появляется предупреждающее указание, которое Вас
предупреждает о том, что Вы намереваетесь изменить режим измерения и перед
этим ваше устройство, если необходимо,
в целях безопасности должно быть подключено к ручному обслуживанию.
Generic: Sensor
-WarningPressing “OK” will change
device output.
ABORT OK
VEGAPULS 51 K ... 54 K71
HART®- план меню VEGAPULS 51 K … 54 K
Включить:
Hart Communicator
Self Test
in Progress
Firmware Rev: F2.2
Module Rev: 3.6
01992-96 FRSI
прибл. через 20 сек.
Generic: SENSOR
Generic: SENSOR
Online (Generic)
1 Device setup
2 PV 2.213 m
3 P V AO 13.488 mA
4 PV LRV5.000 m
5 PV URV 0.300 m
1 Sensors
2 Signal condition
3 Output condition
4 Device information
SEND HOME
1.2.3
1.3.3
1.2.3.1
1.2.3.2
1.3.3.1
1.3.3.2
должна быть
автоматического
}
1.3.4
Дата
1.3.4.6
свободный ввод текста
1. 4
1.4.1
1.4.2
1.4.3
1.4.4
WARN-Loop
удалена из
управления
Индикация
датчика- границ
диапазона
измерения
Generic: Sensor
Set the:
1 4mA
2 20mA
3 Exit
Generic: Sensor
Enter values
HELP SEND HOME
1.3.4.3
1.3.4.4
1.3.4.8
Generic: Sensor
Sensors
1PV 2.213 m
2 PV Snrs unit m
3 Sensor information
HELP SEND HOME
Generic: Sensor
Signal condition
1 Snsr Damp0.000 s
2 AI URV0.300 m
3 AI LRV5.850 m
4 Xfer fnctn Linear
5 AI % rnge 59.488 %
HELP SEND HOME
Generic: Sensor
Output condition
1 Analog output
2 HART output
ABORT EXIT
1 PV LRV5.850 m
2 PV URV0.300 m
3 PV USL7.000 m
4 PV LSC0.000 m
1.2.3.1
1.2.3.1.1
1.2.3.1.2
1.2.3.2
как дисплей 4.1
как дисплей 4.2
Индикация датчикаграниц диапазона
измерения
Generic: Sensor
PV LRV
7.000 m
5.850 m
HELP D EL ESC ENTER
Generic: Sensor
PV URV
0.300 m
0.300 m
HELP DEL ESC ENTER
1.4.1
Измеряемая величина
Изменение единицы
измерения
Информация о нижней и
верхней границе диапазона
измерения, а также
1.4.2
минимальный интервал
измерения
Ввод времени интегрирования
Конец измерения
Начало измерения
Не доступен
индикация уровня
1.4.3
заполнения в % от
введенного интервала
измерения
1.3.3.1
1.3.3.2
SEND HO ME
74VEGAPULS 51 K ... 54 K
Запуск в работу
Generic: Sensor
Current applied
Process value:2.206
1 Set as 4mA value
2 Read new value
3Leave as found
ENTER
Generic: Sensor
current applied
Process value: 2.206
1 Set as 20mA value
2 Read new value
3 Leave as found
Generic: Sensor
Sensor
Tank 12
HELP DELESC ENTER
ABORT
EXIT ENTER
1.2.3.1.1
1.2.3.1.2
1.3.4.4
E
Эти окна меню высвечиваются,однако
не поддерживаются датчиком.
невозможно сохранить проведенное
регулирование/
Данные действительных “пустой” или
“полный” измеряемых величин
введите, пожалуйста, в окна меню 4.1 и
4.2. Укажите в них измеряемое
расстояние при пустом резервуаре как
начало измерения и при полном
резервуаре как конец измерения
Generic: Sensor
Dev id
10940213
HELPEXIT
Generic: Sensor
Message
..SOL
..SOL
HELP DEL ESCENTER
1.3.4.3
1.3.4.8
D
Вновь заданное
инициирующее слово,
выраженное с помощью
ENTER и SEND
Серийный
номер датчика
lИнициирующее слово
(указанное последним)
Используемые инициирующие слова:
..SOLУсловия измерения сыпучих материалов
..LIQУсловия измерения жидкостей
..FEDУбрать запоминание ложного эха
..FEN04.58M Ложное эхо, например, при 4.58 м создать заново
..FEN48.67FT Ложное эхо, например, при 48.67 ft создать заново
Generic: Sensor
Analog output
1 AO113.512 mA
2 AO Alrm typ
3 Loop test
4 D/A trim
5 Scaled D/A trim
HELP SEND HOME
1.4.3
..FEU03.68M Расширять запоминание ложного эхо:
..FEU36.05FT при запоминании ложного эхо при 36.05 ft м добавить
Указание:
После ввода инициирующего слова нажмите на «ENTER» и затем на «SEND»
Подтвердите указание включать область измерения вручную с помощью
«ОК», и указание опять включить автоматику также с помощью «ОК».
Лишь затем ввод будет записан в датчик и начнет действовать.
при запоминании ложного эхо при 3.68 м добавить новое
ложное эхо