VEGA物位测量仪表

VEGA物位测量仪表

2024/12/22VEGA物位测量仪表21、测量原理

发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收，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。特殊的时间延伸方法可以确保极短的时间内和精确的测量。即时存在虚假反射的时候，最新的微处理技术和独特的软件也可以准确的分析出物位回波。通过输入容器尺寸，可以将上空距离转换成与物位成正比的信号。仪表可以空仓调试。2024/12/22VEGA物位测量仪表32、VVO软件简介VVO软件的英文名称为VEGAVisualOperating.即为VEGA公司用于物位仪表参数设定之形象化的操作软件.

它安装在PC机上,配以VEGACONNECT2(通讯转换器),可以对VEGA物位仪表参数根据不同的使用条件进行调整和设定.

该软件可以进行测量标尺,测量条件,输出类型,传感器优化,被测物理量的工程单位,线性化等参数的设定,也可以以图形曲线显示测量情况,并根据测量情况对VEGASON或VEGAPLUS测量中出现的虚假回波进行记忆删除,以及对实际测量进行模拟,对仪表参数的设定情况记忆,打印等.2024/12/22VEGA物位测量仪表43、使用VVO软件时的连线2024/12/22VEGA物位测量仪表54、操作过程

按上图所示,将VEGACONNECT2的RS-232接口与PC机相连,另一端接传感器内部的通讯插座或跨接在4-20mA(或VBUS)输出线上.

以VBUS信号传输时,所连接的二次信号处理仪表上也有与之连接的通讯插座.

如果信号/供电导线上连接的系统(DCS)的输入阻抗小于250Ω,必须在信号/供电导线上连接一个250-350Ω的电阻.2024/12/22VEGA物位测量仪表64、操作过程4.1、给物位传感器通电在开始的10~15秒内,传感器自检,然后才可正常工作.4.2、启动PC机及VVO操作软件,屏幕将出现用户级别菜单:

此菜单出现三个选项：1.Operator--操作级.2.Maintenance--维修级3.Planning--设计级选择操作级时,用鼠标选定"Operator",按OK即可直接进入下一个菜单,在这个菜单中可选择Display(显示),Service(服务),Quit(退出)和Help(帮助)等项.图1

2024/12/22VEGA物位测量仪表74、操作过程图2

选择维修级时,用鼠标选定“Maintenance”,按OK键,此菜单上计算机会向您询问密码.如图2所示.

请在"Name"(名字)后输入"VEGA",然后按OK键即可进入下一个菜单,在这个菜单中可以选择Display(显示),Diagnostics(诊断),Instrumentdata(仪表参数),Service(服务),Quit(退出)和Help(帮助)等项.2024/12/22VEGA物位测量仪表84、操作过程

选择设计级时,用鼠标选定“Planning”,按OK键，在此菜单上计算机会向您询问密码.如图2所示.请在"Name"(名字)后输入"VEGA",在"Password"(密码)后输入"VEGA",然后按OK键即可进入下一个菜单,在下一个菜单中可选择Display(显示),Diagnostics(诊断),Instrumentdata(仪表参数),Configuration(组态),Service(服务),Quit(退出),和Help(帮助)等项.

图2

从上述可见,选择不同的级,在下一个菜单中可选的项数不同,VVO对传感器可以设定的内容就不同.所以在设定仪表参数时,要根据需要选择相应的级.上述密码可以在"Useraccess"(用户通道)中改动.

为了说明较为全面,下面的操作以设计级为例.2024/12/22VEGA物位测量仪表94、操作过程4.3、输入密码及按下OK键后,屏幕将出现：图32024/12/22VEGA物位测量仪表104、操作过程注意：图3菜单要等待PC机（VVO软件）与传感器确实实现通讯（需几秒钟时间）后才能完全出现.

如果PC机与传感器没有取得通讯,图3菜单上将出现相应的提示,并且菜单中的PC机,VEGACONNECT2,传感器之间的连线将断开.此时请对系统进行如下的检查:1.检查传感器是否供电?2.VEGACONNECT2连接在信号线时,传感器所带的负载是否为250-350Ω?

对于其他的故障,请与供货厂商联系.

图3菜单的上部从左至右标有您可选的设定调整项目.下面分别加以说明：2024/12/22VEGA物位测量仪表114.3.1、Display(显示)

用鼠标器选定Display,将出现下面的菜单:

4、操作过程图4

此菜单为测量值的显示.

第1个框图为测量值的光柱指示.其上左窗口以数字指示测量值,上右窗口中可以用鼠标器根据需要选择:--Distancem(d)上空距离(米)--Distanceft(d)上空距离(英尺)--%百分数--Scaled标尺--Sensor-Display传感器显示--V%容量百分数第2个框图为当前的电流输出值.包括光柱和数字

图4菜单的最下方有一个传感器工作状态指示(如正常指示OK),如出现故障,请按"Diagnostice"(诊断)键,菜单将出现相应的提示.

按"Quit"键可退出此菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表124、操作过程4.3.2、Simulation(模拟)

用鼠标器选择"Diagnostice"(诊断)栏中的"Simulation"(模拟),将出现下面的菜单:

图5

此菜单为输出的模拟.

在此菜单的三个框图中,下面两个与上述(显示)的内容相同.

在第1个框图中,用鼠标器按"Start"键,再按动左面标尺图上的"<"键或">"键,即可以模拟输出.

进行模拟输出时,下面两个框图中的数字和光柱指示将出现相应的变化.

如果传感器连接了具有报警的二次仪表,通过这个操作可以在无实际物位变化时校验二次仪表的报警指示和输出.

按"Quit"键可退出此菜单.

2024/12/22VEGA物位测量仪表134、操作过程4.3.3、Parameteradjustment(参数调节)

用鼠标器选择"Instrumentdata(仪表参数)"中的"Parameteradjustment"(参数调节),将出现下面的菜单:图6

此菜单为仪表参数的调节.

在此菜单里,可以进行一些重要的传感器参数的设定和调节.--Meas.LoopData(测量回路数据).--Adjustment(调节).--Conditioning(分析处理)--Outputs(输出).--SensorOptimisation(传感器最优化)2024/12/22VEGA物位测量仪表144、操作过程4.3.3.1、Meas.LoopData(测量回路数据)Parameteradjustment/

Meas.LoopData

选择上图（图6）下方的"

Meas.LoopData"键,将出现如下的菜单:

图7

此菜单显示如下信息:--传感器用途.--传感器输入.--传感器型号.--测量范围.--传感器系列号.--软件版本.--传感器当前的温度.按"Quit"键,可回到图6菜单2024/12/22VEGA物位测量仪表154、操作过程4.3.3.2、Meas.LoopData(测量回路数据)Parameteradjustment/

Meas.LoopData

选择"Adjustment"(调节),将出现图8菜单:

在图8菜单中选择"Min/Max-Adjustment"(最小/最大调节),将出现图9菜单:图8

图9

2024/12/22VEGA物位测量仪表164、操作过程该参数用来设定所测料位的变化(实际测量)范围.

在有些应用场合,实际的测量范围往往小于容器的高度.

在图9菜单中,对于最小/最大调节有两种类型的选择:--Yes:带料调节.--No:不带料调节.

可以选择带料或不带料调节.为调整方便，一般采用不带料调节.

如选择带料调节,在进行最小调节时需放空容器,在进行最大调节时需注满容器.

如选择"No"(既不带料位调节),按"OK"键确认,将出现下面的菜单.

在左上角的窗口中选择所需要的工程单位m(d)或ft(d).

然后在其余的窗口输入最小和最大值及对应的%.注意:

与最小/最大值相对应的%不一定是0%和100%,这需要根据需要去选择.

如图10

2024/12/22VEGA物位测量仪表174、操作过程

设置量程的基点:

对于法兰安装的传感器为法兰下平面.

对于螺纹连接的传感器为根部.

最小/最大调节的范围值不能太小,否则会造成很大的测量误差,一般最小不低于50mm.

按"OK"键确认,将回到图8菜单,按"Quit"键,可回到图6菜单.

至此Adjustment(调节)过程结束.图10

2024/12/22VEGA物位测量仪表184、操作过程4.3.3.3、Conditioning(分析处理)Parameteradjustment/Conditioning图11

选择"Conditioning(分析处理)",将出现图11菜单:

在此菜单中可有三个选择:--Scaling(赋值).--Linearizsation(线性化).--Lntegrationtime(积分时间).2024/12/22VEGA物位测量仪表194、操作过程

选择Scaling(赋值),将出现图12菜单:Parameteradjustment/Conditioning/Scaling

此参数用于设定VEGA显示仪表(如DIS10)的显示类型,及单位.图12

在此菜单的上面两个窗口.可以输入量程的0%和100%所对应的工程单位的数值.

在下面的Parameter窗口,可以根据需要选择:--Dimensionless(无单位,仅要数字)--Volume(容积)--Mass(质量)--Height(被测介质高度)--Distance(上空距离)2024/12/22VEGA物位测量仪表204、操作过程在Meas.unit窗口,可以根据需要选择:--m(d)米

--dm(d)分米

--cm(d)毫米

--ft(d)英尺

--yd(d)码%--in(d)英寸%

按OK键确认,自动返回到图11菜单.选择Linearisation(线性化),将出现图菜单:

Parameteradjustment/Conditioning/Linearisation2024/12/22VEGA物位测量仪表214、操作过程图13

在Selectionofthelinearistioncurve(线性化曲线的选择)窗口将有四项选择：

--linear(线性)--horizontalcylindricaltank(圆柱形卧罐)--sphericaltank(球罐)--userprogrammablecurve(用户编程曲线)

下面的窗口仅在选择了userprogrammablecurve(用户编程曲线时才起作用.2024/12/22VEGA物位测量仪表224、操作过程

一般在测量容器的容量时使用设置该菜单(有些场合容器的容量与料位的高度不是线性关系):VVO软件内部可提供预先做好的线性,圆柱形卧罐和球罐等三种线性化曲线,选定这三种曲线之一时,仅需按OK键,传感器即可根据所选择的项的特性满足用户的测量要求.并且此时将返回图11菜单.

当对特殊形状的容器或具有特殊加注曲线的容器进行测量时,请选择userprogrammablecurve(用户编程曲线).此时,"Edit"(编辑)键被激活.请按Edit键.将出现图14菜单:2024/12/22VEGA物位测量仪表234、操作过程图14

在此菜单中,用户可根据VVO所进一步提供的线性,圆柱形,

卧罐或球罐及其它较常见容器的形状,通过简单地输入其外形尺寸等数据,对线性化进行自动计算.遇到特殊形状容器测量时,也可以在此菜单通过逐点实测,自己编制线性化曲线.

当预通过输入外形尺寸选择计算线性化曲线时,按Calculate键,此时将出现图15菜单:2024/12/22VEGA物位测量仪表244、操作过程图15

在此菜单的左上部可选择圆柱形立罐,圆柱形卧罐,球罐和漏斗形罐等四种类型.随着罐类型的选定,左面的A,B和C图中的图形将做响应的变化,在A图中可以选择罐顶形状,在C图中可以选择罐底形状,在B图中可以设定罐中间部分的高度和直径,在A图上部的Wallthickness窗口可以输入罐壁的厚度,在C图的下部可以输入0%和100%所代表的高度,在Unit窗口可以选择所需要的工程单位.

上述内容选定后,按Calculate键,进行曲线的计算,然后将出现图16菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表254、操作过程图16

菜单左侧为根据上述选择自动运算的罐高与容量的对应表.

右侧为相应的线性化曲线图.上部为容量值.

如确认,请按OK键.(否则请按右上角的"×"键退出该菜单)将回到图14菜单,再按OK键将回到图13菜单,此时用这种方法设置线性化曲线的工作就完成了.

当遇到特殊形状容器的容量测量时,就必须在图14菜单中进行如下的操作:2024/12/22VEGA物位测量仪表264、操作过程

将当前的高度测量值(在左侧的绿色图框内)通过"《"键传入"%"窗口内,在"V%"窗口输入此时对应的容量值,按下面的"Transfer"键,可将此点的一对数值列入下面的表内.这样,逐点(最多可提供32个点)地测出相应的一对数值也可完成线性化曲线的设定.

若确认,请按OK键.(否则请按右上角的"×"键退出该菜单)将回到图14菜单,再按OK键将回到图13菜单.

若想删除所做的曲线,按"Delete"键.

若想把另外的传感器的线性化曲线移到目前调试的传感器,请按右上角的"Transfer"键(略).

在图13菜单中按"Cancel"键,退到图11菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表274、操作过程选择Lntegrationtime(积分时间)Parameteradjustment/Conditioning/Lntegrationtime随之将出现图17菜单:

图17

该参数在传感器对测量信号采集时起阻尼作用.

在此菜单中可以选择积分时间.积分时间的设定范围:0~999秒.

按"OK"键存储并退到图11菜单,按"Quit"退到图6菜单至此,

Conditioning(分析处理)过程结束.2024/12/22VEGA物位测量仪表284、操作过程4.3.3.4、Outputs(输出)Parameteradjustment/Outputs

图18

选择"Outputs(输出)",将出现图18菜单:

此菜单有两个选择:--Currentoutput(电流输出)--Displayofmeasuredvalue(测量值的显示)

如果选择Currentoutput(电流输出),将出现图19菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表294、操作过程图19

在这个菜单中可以设定电流输出信号.

在该菜单的"Failuremode"(故障)栏,可以设定:

--Nochange(在仪表出现故障时,电流输出不变)--22mA(在仪表出现故障时,电流输出为22mA)--20.5mA(在仪表出现故障时,电流输出为0.5mA)

在该菜单的"Currentvolume(电流值)窗口可以设定输出电流为:--4~20mA--20~4mA

按"Save"(存储)键确认.再按"Quit"键,将回到图18菜单.

如果选择Displayofmeasuredvalue(测量值的显示),将出现图20菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表304、操作过程图20

在此菜单下,可以根据需要重新调节传感器显示.

在"Parameter"(参数)栏,可以选择所显示的内容:--Distance(上空距离)--Percent(百分数)--Volumepercentage(容量百分数)--Scaled(标尺)

在"Unit"栏内的工程单位将随"Parameter"(参数)栏内容的变化而随之做相应变化.

按"Quit"键,退出该菜单,再按"Quit"键,将回到图6菜单.

至此,

Outputs(输出)的设置过程结束.2024/12/22VEGA物位测量仪表314、操作过程4.3.3.5、SensorOptimisation(传感器最优化)Parameteradjustment/SensorOptimisation图21

选择SensorOptimisation(传感器最优化),将出现图21菜单:

此菜单的上部具有如下信息:--Distance(上空距离)--Measvalue(测量值%)--Sensortype(传感器型号)--SerialNo(系列号)--SensorTAG(传感器位号)--Version(软件版本)2024/12/22VEGA物位测量仪表324、操作过程SensorTAG的Edit用于写入传感器的位号.

在此菜单下,用户可以选择:--Measenvironment"(测量环境)--Echocurve(回波曲线)--Falseechostorage(虚假回波的记忆)--Reset(复位)选择"Measenvironment"(测量环境)Parameteradjustment/SensorOptimisation/Measenvironment

此时将出现图22菜单:2024/12/22VEGA物位测量仪表334、操作过程图22

此时将出现图22菜单:

在此菜单下可有如下选择:--Operatingrange(操作范围)--Measuringconditions(测量条件)--Sonicvelocity(声波速率)

如选择Operatingrange(操作范围),将出现图23菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表344、操作过程图23

此参数一般用来限定传感器的测量范围.如不限定,可激活左上角的notlimited,该参数为传感器的最大量程.

在此菜单中,可以重新设定最小/最大操作范围,如果不需设定,VVO软件将默认图10菜单下设定的最小/最大调节范围.

在此菜单下设定的操作范围一般比调节范围大5%,也可以等于图10菜单下设定的最小/最大调节范围.

参数设定后请按OK键确认.如选择Measuringconditions(测量条件),将出现图24菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表354、操作过程图24

请在此菜单的Measuringconditions(测量条件)栏内根据被测介质选择:--Solids(固体)--Liquids(液体)

在"Option"(选择)栏内根据测量需要选择:--Fastchangeoflevel(大于1m/min).(料位的快速变化)--Highdustlevel(强烈粉尘)--Largeangleofrepose(大的堆角)--Gaslayers(鼓/排风)--Additionalechoduetoreflectionfromsideofvessel(firstlargeechoisprovidedasdistance)(使附加波适当的从容器侧壁反射)(第一个最大的回波以距离为条件)

设定参数后按OK键存储.VVO自动回到图22菜单.Measuringconditions(测量条件)参数设置完成.

如选择Sonicvelocity(声波速率),将出现图25菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表364、操作过程图25

此菜单可以Inputofsonicvelocity(设置声波速率的输入).

该传感器在出厂时已根据通常情况预制了331.6m/s的声波速率,请注意不要随意更改.

此菜单也可以Calculatesonicvelocitybyinputofthemeasureddistance(通过输入被测距离计算声波速率),如图26.2024/12/22VEGA物位测量仪表374、操作过程

图26

参数选择好后,按OK键确认,VVO回到图22菜单.

再按Quit键,可回到图21菜单.

此时,Measenvironment(测量环境)的设置结束.

选择Echocurve(回波曲线)Parameteradjustment/SensorOptimisation/Echocurve，此时将出现图27菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表384、操作过程图27

图27是一个实际测量得到的回波曲线.

该图的纵坐标为回波的振幅,以dB(分贝)表示.

其横坐标为测量距离,以m(米)表示.2024/12/22VEGA物位测量仪表394、操作过程

从图中可以看到,在被测量程范围内,有两个回波,一个位于0.3m左右,另一个位于2.8m左右,如果打开该图上方的数字显示窗口,可以看到一个回波的Distance(距离)为0.34,Amplitude(振幅)为80dB,Effectiveechoprob(回波出现的概率)为100%.另一个回波的Distance(距离)为2.81,Amplitude(振幅)为51dB,Effectiveechoprob(回波出现的概率)为65.9%.

这条曲线是经VVO计算圆整的,目的是删除大量的高频波,给观察和处理带来方便.

实际的测量回波可以通过按"Rawvalues"(原始回波)键在图28看到.2024/12/22VEGA物位测量仪表404、操作过程图28

需要恢复到回波曲线时,按Echocurve(回波曲线)键.

在图27菜单下可以利用"Zoom"键使回波曲线放大.

可以按Update栏内的Start键启动对回波曲线的扫描更新.也可以利用Print键对该图形菜单进行打印.2024/12/22VEGA物位测量仪表414、操作过程

在回波曲线菜单中可见,传感器认为Distance(距离),Amplitude(振幅),Effectiveechoprob(回波出现的概率)等值较大的回波为测量到的料位值,如果较大的波实际是由于障碍或其他原因造成的虚假回波时,就会造成错误测量(假如回波曲线中的0.34m的波为虚假回波,2.81m的回波是真实的有效回波).

我们可以采用虚假回波记忆的方法删除虚假回波,详见下述.

选择Falseechostorage(虚假回波的记忆)Parameteradjustment/Senser

Optimisation/Falseechostorage，此时将出现图29菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表424、操作过程图29A

该菜单的上图为回波曲线,下图为虚假回波记忆曲线.

对于VEGASON50系列的传感器,只有在激活Showechocurve(出现回波曲线)功能时,才会出现与虚假回波记忆曲线对应的回波曲线,否则,仅出现虚假回波记忆曲线.

为了解决上面提到的问题,可以按Learnfalseechos(识别虚假回波)键,接下来将出现图30菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表434、操作过程图30

从回波曲线上我们认为,2.7m以前的回波为虚假回波,所以,在窗口输入2.7,这样传感器的电子部件就可以将2.7m以前的回波存储到其内部的数据库,并将它作为无效回波处理.

按Update(跟随)或Createnew(生成新的回波曲线)键,几秒钟后将出现图29B.2024/12/22VEGA物位测量仪表444、操作过程图29B

从图29B可以看到,图29A曲线中黑色尖头所指的0.34m的测量回波被作为无效回波处理掉了,现在黑色尖头指向了我们认为正确的测量回波(2.81m)处.

该菜单的其它功能键与"回波曲线"所说的类似,不再做说明了.

退出菜单的方法与前述相同.

至此,Falseechostorage(虚假回波的记忆)的设置就完成了.

选择Reset(复位)Parameteradjustment/SensorOptimisation/Reset，此时将出现图31菜单:2024/12/22VEGA物位测量仪表454、操作过程图31

在此菜单下,可以对所设定的参数进行复位.

该复位为基本复位,按OK键,可以把当前除虚假回波记忆以外的所有数据复位成工厂预制参数.

至此,

Parameteradjustment(参数调节)的所有参数设定完成.退至图3菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表464、操作过程4.3.4、Configuration(组态)

用鼠标选定Configuration,将出现图32画面图32

该画面出现了三个选项:--Measuringsystem(测量系统)--Measurementloop(测量回路)--Program(编程)

选择Measuringsystem(测量系统),将出现图33菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表474、操作过程图33

在此菜单下,可以设定测量单位(米或英尺)

还可设定菜单语言:--Deulsch(德语)--English(英语)--France(法语)--Italiano(意大利语)--Nederlands(荷兰语)

此菜单下的Reset功能可以将包括虚假回波记忆在内的所有参数复位成工厂预制参数.

选择Measurementloop(测量回路)(Modify),将出现图34菜单.2024/12/22VEGA物位测量仪表484、操作过程图34

在此菜单下:--可设定测量回路号.--可设定回路的描述.--用途:Leveleasurement(料位测量)Level(openchannel)(料位"明渠")Distancemeasurement(距离测量)

参数设定后按OK键确认.该设定结束.2024/12/22VEGA物位测量仪表495、补充说明5.1、补充说明1

在使用50系列雷达传感器时,如按第9页的步骤选择"Sonicvelocity"(回波速率),将出现图35菜单.

图35

测量过程使用导波管时,波的传输受导波管壁的阻碍,可能出现测量误差.

在该菜单下可以采用三种方法来修正这个测量误差.Correctionfactor(修正系数为工厂设定)Calculationofthecorrectionfactorbyinputofthemeasureddistance(通过输入测量距离来计算修正系数).Calculationofthecorrectionfactorbyinputofthe

tubediameter(通过输入导波管直径来计算修正系数).2024/12/22VEGA物位测量仪表505、补充说明选择"Correctionfactor(修正系数为工厂设定)",将出现图35菜单.在窗口中输入相应的百分数,按OK键,即完成测量值的修正.选择"Calculationofthecorrectionfactorbyinputofthemeasureddistance(通过输入测量距离来计算修正系数)",图35菜单将变为图36.图36

在窗口中输入你认为正确的测量距离,按"startcalculation"键起动计算功能,再按OK键确认,即完成测量值的修正.

选择"Calculationofthecorrectionfactorb