科隆雷达物位计培训

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科隆测量仪器（上海）有限公司KROHNEMeasurementInstruments(Shanghai)Co.,Ltd

1现在是1页\一共有57页\编辑于星期四

仪表型号OPTIFLEX1300COPTIFLEX1100COPTIFLEX2200C/FOPTIWAVE7300COPTIWAVE6300COPTIWAVE5200C/F2现在是2页\一共有57页\编辑于星期四3直接测量模式电脉冲沿到波天线传播遇到介质后返回，所花的时间与测量的距离成正比。对于大的介电常数介质（通常含水介质）使用直接模式。这种工况可用面板调试！3现在是3页\一共有57页\编辑于星期四4计算方法C0

=300,000,000m/sD =C0xt/2

L =H-D特别提示：

测量几乎不受温度，压力等因素的影响，从而为高精度的物位测量提供保证！TDR时域反射原理=TimeDomainReflectometry微脉冲被发射并沿着天线传播脉冲在介质（液体或固体）表面被反射天线的长度覆盖待测的量程通过测量脉冲传输所花费的时间而得到距离Optiflex1300C/-L系列“导波雷达”工作原理D=距离L=液位H=罐高4现在是4页\一共有57页\编辑于星期四51,802,002,202,402,602,803,003,203,4000,511,522,533,544,55过程连接处的反射在物位处的反射时间er-低er-高r越小，反射越弱r越大，反射越强直接测量模式-介质相对介电常数r的变化对信号反射的影响

物理定义:两极板间充满某种均匀电介质时的电容C与两极板间为真空时的电容C0的比值r

=C/C0对物位测量的影响反射强度取决于被测产品的相对介电常数相对介电常数越高，反射强度越大电磁波的传播速度5现在是5页\一共有57页\编辑于星期四6过程连接处反射1,802,002,202,402,602,803,003,203,4000,511,522,533,544,55Time空仓时天线末端反射有物料时天线末端发射Dt»LevelTBF=TankBottomFollow罐底跟踪模式最小介电常数可达1.1TBF模式下测量物位6现在是6页\一共有57页\编辑于星期四7自动测量模式=直接测量模式+TBF模式利用TBF模式计算的物位距离，和直接模式测量的物位距离。可以自动修正介电常数！直接模式的物位值=TBF模式的物位值7现在是7页\一共有57页\编辑于星期四导波雷达TBF模式：天线长度（正确长度的重要性！）、末端信号（加强）、介质介电常数设置天线长度---法兰下沿到重锤下沿的距离螺纹型的：螺纹上沿开始！末端信号---可选“正”、“负”看波形那个大用那个！不可选无末端信号！8现在是8页\一共有57页\编辑于星期四9r1界面处反射1,802,002,202,402,602,803,003,203,4000,511,522,533,544,55过程连接处反射time液位处反射直接模式下测量液位及界面特别提示：

界面的测量基于r1*r1*2（界面）>r2（液位）

上层厚度>60mm；有明显的界面

r29现在是9页\一共有57页\编辑于星期四雷达交付文件----.ref放大倍数问题:以现场无需放大或缩小能看清波形,合理选择AskedGain！文件记录数据块大于20！10现在是10页\一共有57页\编辑于星期四界面设置---在快速设置中选>2,必需选不混合选2，必需选,混合11现在是11页\一共有57页\编辑于星期四乳化层厚度问题---讨论上层油油包水水包油水其它解决方法：加浮球。12现在是12页\一共有57页\编辑于星期四1300导波测低介电常数介质，接近罐底跳零问题选>2,必需选不混合选2，必需选,混合13现在是13页\一共有57页\编辑于星期四导波雷达顶部“塑料”法兰问题，（螺纹连接的。。。）不允许使用塑料法兰螺纹连接的，安装在架空环境也不允许14现在是14页\一共有57页\编辑于星期四OPTIFLEX1TDR基本特性从“低”介电常数介质到“高”介电常数介质产生“正”反射波，反之产生“负”反射波（“低”---〉“高”：“正”波；“高”---〉“低”：“负”波）四种测量方式：

直接模式最常用

介面测量模式典型：油/水介面必须正确输入“油”的介电常数！TBF罐底跟踪模式通常测量小介电常数介质是否用TBF必须看波形图！自动测量模式天线长度必须准确！天线末端信号设定必须正确！是否用必须看波形图！15现在是15页\一共有57页\编辑于星期四单缆、单杆的适用性测量感应范围：300mm半径（安装环境要求高，感应圈内无结构件）介质介电常数：r≥1.6不怕挂料原理上杆的长度无限制，但运输有问题16现在是16页\一共有57页\编辑于星期四双缆、双杆的适用性测量感应范围：100mm半径（100*200的8字形）（安装环境要求中）介质介电常数：r≥1.5有点怕挂料原理上杆的长度无限制，但运输有问题17现在是17页\一共有57页\编辑于星期四同轴的适用性测量感应范围：22mm测量管内部（安装环境要求低，同轴可以接触结构件）介质介电常数：r≥1.4怕挂料，典型应用：凝析油液位测量有长度无限制，运输有问题18现在是18页\一共有57页\编辑于星期四天线类型和相对介电常数对盲区的影响天线类型顶部盲区A1r=80底部盲区A2r=80顶部盲区A2r=2.3底部盲区A2r=2.3mm同轴10101050双杆1251016550双缆1251016550单杆2001025050单杆直径8mm2001025050单杆直径4mm2001025050单杆直径2mm200102505019现在是19页\一共有57页\编辑于星期四信号输出和推荐配线标配：一路4---20mA+HART无源信号输出选配：二路4---20mA无源信号输出主要用于带界面测量功能的场合一路用于液面、另一路用于界面

20现在是20页\一共有57页\编辑于星期四科隆雷达的转换器----输出电流

输出1:4...20mA(3.8...20.5mA-NE43)+HART输出2:4...20mA(3.8...20.5mA-NE43)错误输出：3.6、22、hold（保持），强烈推荐选：保持

错误错误开路量程范围0mA3.6mA3.8mA20.5mA22mANAMURNE43错误错误开路量程范围0mA3.6mA4mA20mA22mA标准4-20mA21现在是21页\一共有57页\编辑于星期四22感应圈：

单缆、杆:300mm半径

双缆、杆:100mm半径

同轴天线:外部没有要求例外：平行于天线的罐壁，需保证天线没有明显的摆动！也没有介质“搭桥”OPTIFLEX安装指导,感应圈内没有结构件22现在是22页\一共有57页\编辑于星期四23直接模式电脉冲沿到波天线传播遇到介质后返回，所花的时间与测量的距离成正比。对于大的介电常数介质（保守估计介电常数大于10的介质）使用直接模式。如果没有其它干扰，这种工况可用面板调试！23现在是23页\一共有57页\编辑于星期四通过就地面板显示波形按上下键显示液位+示意图按“〉”键二次显示液位，不带示意图显示波形读取实际反射电压门槛电平设定

设定值=实际反射电压的一半24现在是24页\一共有57页\编辑于星期四配合的高级设置---检测延时使用可以屏蔽顶部干扰，不要切除用户最高液位！能用检测延时解决的不建议用SnapshotFirstMeter25现在是25页\一共有57页\编辑于星期四典型的导波雷达波形图26现在是26页\一共有57页\编辑于星期四2200、1100测量模式切换（切入自动模式、直接模式、TBF模式）直接模式---将ProbeEndThershold调到1000TBF模式---将MeasurementThershold调到1000自动模式---合理调整上述二个阀值27现在是27页\一共有57页\编辑于星期四1300在空罐时可能显示非零值，如何处理？（7300？）对于单缆有重锤、双缆天线可以找到末端信号，合理设定门槛电平解决。对于微弱或没有末端信号如何处理，通过波形图判别，必要时建议天线末端加反射板，“制造”一个末端信号28现在是28页\一共有57页\编辑于星期四导波雷达调试时空罐，门槛电平如何设定？1根据经验值设定。2将物位阀值“门槛电平设”的比最大的干扰信号大，比天线末端信号小。（介于二者之间）空罐时确保“看到”天线末端信号！解决无信号非零发现安装问题有条件，在没进料时到现场调试非常重要！29现在是29页\一共有57页\编辑于星期四有干扰，物位阀值：大好？小好？、（输出保持）有干扰，容易引起跳变。物位阀值大一点可以改善，但不能杜绝跳变。30现在是30页\一共有57页\编辑于星期四假四线制第一路电流设置（降低线路损耗），设地址VS超量程。量程10倍罐高！，这样电流最大5.6mA设HART地址，电流为4mA目的：减小线路压降。31现在是31页\一共有57页\编辑于星期四ftTf0Bstsrramp-generatorreflectorsatimeofflightstsr~2426FMCW调频连续波雷达工作原理32现在是32页\一共有57页\编辑于星期四33ft24GHz26GHztf24GHzOPTIWAVE雷达系列的工作原理----调频连续波（FMCW）33现在是33页\一共有57页\编辑于星期四2d电磁波速等于光速

测量发射波和反射波之间的时间差距离可由d以下公式推导而出脉冲雷达2x1m=0.000,000,0067S=3x10m/s8

当距离d=1m时，时间差为脉冲（Pulse）雷达工作原理34现在是34页\一共有57页\编辑于星期四FMCW雷达技术优势FMCW雷达是连续工作的而脉冲雷达是间歇工作的目标干扰体35现在是35页\一共有57页\编辑于星期四36该实验，在KROHNE法国18米的标定装置上进行，目标物为直径80mm的钢球。关于OPTIWAVE非平整表面介质测量36现在是36页\一共有57页\编辑于星期四37OPTIWAVE7300C2号对比产品1号对比产品关于OPTIWAVE非平整表面介质测量37现在是37页\一共有57页\编辑于星期四Optiwave的主要调试手段空罐检测（空频谱）EmptySpectrum在波形图中，液位上方有固定干扰（干扰波的大小与液面波相仿）必须作空罐检测！作完后看波形。。。液面信号必须是最大的。罐内有搅拌器，必须开启！38现在是38页\一共有57页\编辑于星期四测量频谱介质液位搅拌

罐底介质液位测量频谱-空频谱=修正的频谱空罐检测功能，给罐体“拍照”空频谱39现在是39页\一共有57页\编辑于星期四看波形40现在是40页\一共有57页\编辑于星期四通过就地面板显示波形按上下键显示液位+示意图按“〉”键二次显示液位，不带示意图显示波形根据波形做空罐检测41现在是41页\一共有57页\编辑于星期四辅助手段跟踪速度：询问用户最快的上升（下降）速度，仪表的设定值大于实际速度。时间常数：通常在调试时设为1---3秒，调试完后根据波动情况作调整多重反射：通常关闭42现在是42页\一共有57页\编辑于星期四特殊调试手段用户反映在空罐时仪表指示不为零

解决方法：设定的罐高+Xm，罐底迁移-Xm43现在是43页\一共有57页\编辑于星期四特殊调试手段介质介电常数小，液位反射波比较弱罐的类型设为：工艺罐（ProcessTank）

用户反映仪表指示“死机”，断电---重新通电后指示正常

提高跟踪速度、加大测量窗口宽度。在有粉尘、水气应用场合仪表指示满度（加反吹、加保护罩、增大天线、用6300）（定期清洁天线）

教会用户作空罐检测

44现在是44页\一共有57页\编辑于星期四卧罐、球罐必须装导波管，为避免罐内结构件干扰也可用导波管有多重反射45现在是45页\一共有57页\编辑于星期四导波管（旁通管）与天线尺寸关系天线与管壁间隙小于2.5mm导波管至少必须有一个顶部气相孔导波管接缝小于1mm46现在是46页\一共有57页\编辑于星期四重启仪表确认仪表正常有时有些参数修改后退出时默认不保存有些要按二次回车如：面板设置物位阀值设置，必须按二次回车键！47现在是47页\一共有57页\编辑于星期四设定的物位阀值会“变化”面板设置物位阀值设置，必须按二次回车键！仪表的放大倍数变了“Gain”Gain振幅70.860.450.240.130.0548现在是48页\一共有57页\编辑于星期四7300、6300组合算法面板、电脑软件都可设置但建议用电脑，可以看到完整波形49现在是49页\一共有57页\编辑于星期四CompoundingAlgorithmParameterNum.ofFFTNum.ofLinesforBarycenterFilterTypeSpectrumQualityThresholdSteepSlope102521025225%MediumSlope05202520225%FlatSurface05151515125%对于6300，不同的介质类型自动生成。7300自己设置。50现在是50页\一共有57页\编辑于星期四组合算法1GHzFilter2/3:CutOffFrequency=1,8mFilter4/5/6:CutOffFrequency=3,2m51现在是51页\一共有57页\编辑于星期四其他问题24VDC供电4线制仪表改用2线制仪表“24VDC+”接仪表“正” “I+”接仪表“负”“24VDC-”