TS321

高频雷达物位计

一、TS321高频雷达物位计产品概述

TS321是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。

1.1测量原理

输入：反射的脉冲信号沿缆绳传导至仪表电子线路部分，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成，距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比：  D=C×T/2   其中C为光速，因空罐的距离E已知，则物位L为：   L=E-D

         输出：通过输入空罐高度E（=零点），满罐高度F（=满量程）及一些应用参数来设定，应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4－20mA输出。

1.2测量范围：F----测量范围

E----空罐距离

B----顶部盲区

L----探头到罐壁的zui小距离

顶部盲区是指物料zui高料面与测量参考点之间的zui小距离，底部盲区是指缆绳zui底部附近无法精确测量的一段距离，顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。

注:只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能保证罐内物位的可靠测量。

二、TS321性能参数                                                     

应    用：液体、固体颗粒                                     TS321-T1

测量范围：30米                                              

过程连接：螺纹、法兰

过程温度：-40-250℃

过程压力：-0.1-2MPa

精    度：±1mm

频率范围：100MHZ-1.8GHZ

防爆/防护等级：Exia IIC T6/IP67

信号输出：4…20mA/HART（两线）

应    用：液体、固体颗粒                                      TS321-T2

测量范围：6米                                                 

过程连接：螺纹、法兰

过程温度：-40-250℃

过程压力：-0.1-2MPa

精    度：±1mm

频率范围：100MHZ-1.8GHZ

防爆/防护等级：Exia IIC T6/IP67

信号输出：4…20mA/HART（两线）    

应    用：液体,固体粉末，固体颗粒                              TS321-T3

测量范围：30米

过程连接：法兰

过程温度：-40-250℃

过程压力：-0.1-2MPa

精    度：±1mm

频率范围：100MHZ-1.8GHZ

防爆/防护等级：Exia IIC T6/IP67 

信号输出：4…20mA/HART（两线）

应    用：液体                                                 TS321-T4

测量范围：6米

过程连接：螺纹、法兰

过程温度：-40-250℃

过程压 力：-0.1-2MPa

精    度：±1mm

频率范围：100MHZ-1.8GHZ

防爆/防护等级：Exia IIC T6/IP67

信号输出：4…20mA/HART（两线）

应    用：腐蚀性液体                                           TS321-T5

测量范围：杆式6米/缆式20米

过程连接：法兰

过程温度：-40-120℃

过程压力：-0.1-2MPa

精    度：±1mm

频率范围：100MHZ-1.8GHZ

防爆/防护等级：Exia IIC T6/IP67

信号输出：4…20mA/HART（两线）

应    用：介电常数低或表面波动液体                              TS321-T6

测量范围：6米

过程连接：法兰

过程温度：-40-250℃

过程压力：-0.1-2MPa

精    度：±1mm

频率范围：100MHZ-1.8GHZ

防爆/防护等级：Exia IIC T6/IP67

信号输出：4…20mA/HART（两线）

三、TS321安装

下述的安装指南适用于缆式和杆式探头测量固体颗粒料和液体物体。同轴管式探头只适用于液体物体。

 3.1安装位置

     •尽量远离出料口和进料口

        •对金属罐和塑料罐，在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐，物位仪表不要安装在罐的*

        •建议安装在料仓直径的1/4处

•缆式探头或杆式探头离罐壁zui小距离不小于30厘米

•探头底部距罐底大约30mm

•探头距罐内障碍物zui小距离不小于200mm   如果容器底部是锥形的，传感器可以安装灌顶*，这样可以一直测量到罐底

3.1.1杆式雷达安装图

主要用于液体液位的测量，可以测量介电常数大于等于1.9的任何介质，一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质，杆式雷达zui大量程可以达到6米，对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响。

3.1.2双杆式雷达安装图

主要用于液体液位的测量，介电常数比较小的液体物料可以采用双探杆式测量方式，以保障良好的准确测量。可以测量介电常数大于等于1.6的任何介质，一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质，杆式雷达zui大量程可以达到6米。对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响。

3.2安装方法

  •合理安装能确保仪表*可靠而精确的测量仪表可采用螺纹连接，螺纹的长度不要超过150mm，还可以采用在短管上安装。安装短管直径在2″至6″则安装短管高度应≤150mm，若安装于较长的短管上，应底部固定缆式探头或选用对中支架以避免缆式探头与短管末端接触。

•DN200或DN250的安装于短管内安装，当仪表需要安装于直径大于200mm短管时，短管内壁产生回波，在介质介电常数低的情况下会引起测量误差。因此，对于一个直径为200mm或250mm的短管，需要选一个带“喇叭接口”的特殊法兰。

•在塑料罐上安装，注意，无论是缆式或杆式若想仪表工作正常，过程连接表面应为金属。当仪表装在塑料罐上时，若罐顶也是塑料或其它非导电材质时，仪表需要配金属法兰，若采用螺纹连接，需配一块金属板。

•仪表探头与罐壁的距离，仪表探头至罐壁的距离建议为罐直径的1/6－1/4（至少大于300mm，混凝土罐至少400mm）选择探头长度时，注意探头底部距罐底约大于30mm。

3.3注意事项

•雷达安装不要装在下料口处 （图一）

•应避免罐内其它装置接触到微波传导部件（图二）

•应避免导波缆绳接触到安装短管（图三）

图一                             图二                            图三

3.4缆绳所受下拉力

当加料和出料时，介质对缆绳将产生下拉力，下拉力的大小取决于下列因素：

1.缆绳长度  2. 物料的密度  3. 储仓的直径  4. 缆绳的直径

  以下是6mm缆式探头典型介质产生的压力 

3.5干扰的优化

•干扰回波抑制：软件可实现对干扰回波的抑制，从而达到理想测量效果

•旁通管及导波管（仅适用于液体）对于粘度不大于500cst，可采用旁通管，导波管或管式来避免干扰。腐蚀性介质测量

•如果测量腐蚀性介质，可选用杆式探头套一个塑料套管或四氟套管进行测量。导波雷达探头末端的固定

•探头末端如需要固定场合应用有两种固定方式：一种是绝缘固定；另外一种是非绝缘固定。

•绝缘固定是指被测介质的介电常数较低且固定在金属罐底时需要绝缘固定；

•非绝缘固定是指被测介质介电常数很高，罐体为非金属材料、介电常数很低的材料或与被测介质介电常数十分接近的材料，这时可以采用非绝缘固定。

•备注：如用户不能确定介质和罐体的介电常数，请直接与厂家

四、TS321电气连接

五、TS321仪表调试

5.1调试方法

TS321可以通过三种方式调试

1．通过显示调整模块WKPM

2．通过调试软件WKSOFT

3．通过HART手持编程器    

5.1.1通过编程模块调试（WKPM）

WKPM编程器由6个按键和一个液晶显示屏，可以显示调整菜单和参数设置。其功能相当于一个分析处理仪表。

5.2.2 通过WKSOFT软件调试

       雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用WKSOFT软件 进行调试，需要一个仪表CONNECTCAT驱动器。使用软件调试的时候，给雷达仪表加电24VDC，同时在连接HART适配器前端加一个250欧  姆的电阻。如果一体式HART电阻（内部电阻250欧姆）的供电仪表，就不需要附加外部电   阻，这时候HART适配器可以和4…20mA线并联。 

5.3.3通过HART手持编程器

六、TS321结构尺寸

材质：AL/316L 

外壳

七、TS321仪表线性

八、 TS321技术参数

8.1一般数据

工作频率：100MHZ-1.8GHZ

测量范围：缆式：0-30m；杆式、双杆式、同轴管式：0-6m;

重 复 性：±2mm

分 辨 率：1mm

采    样：回波采样55 次/s

响应速度：>0.2S（根据具体使用情况而定）

输出电流信号：4-20mA

精    度：<0.1%

通讯接口：HART 通讯协议

过程连接：G11/2A螺纹

法兰DN50，DN80，DN100，DN150，DN200,DN250

过程压力：-0.1-2MPa

电    源：24VDC（±10%）

纹波电压：1Vpp

耗 电 量：max 22.5mA

环境条件：温度-40℃～+70℃

外壳防护等级：IP67

防爆等级：EXia  IIC T6

两线制接线：仪表供电和信号输出共用一根两芯屏蔽电缆线

电缆入口：2个M20*1.5或1/2NPT（电缆直径5--9mm）

8.2测量距离

下表列出不同类别被测介质与测量距离的关系

九、TS321选型指南