科隆液位计培训.ppt

1、1 1 KROHNE Measurement Instruments (Shanghai) Co., Ltd 科隆测量仪器（上海）有限公司科隆测量仪器（上海）有限公司 郭本伟郭本伟 2020年年5月月19日日 液位计培训液位计培训 2 解决解决OPTIFLXE1300C、OPTIWAVE7300C难以难以 测量的应用环境：测量的应用环境： 1 大测量范围、大量粉尘环境大测量范围、大量粉尘环境 2 高腐蚀性介质、大量水汽、酸雾高腐蚀性介质、大量水汽、酸雾 3 大块状固体介质大块状固体介质 OPTIWAVE 6300C 的技术优势的技术优势 3 4 OPTIWAVE 6300C 在煤矿应用在煤矿应

2、用 5 OPTIWAVE 6300C 在煤矿应用在煤矿应用 6 OPTIFLEX1300C 导波雷达导波雷达 基本调试 主要调试手段 特殊调试手段 7 调试软件调试软件 PACTware 安装 最小安装有四个文件： 1 PACTware 2 Dot NET Framwork 3 DTM-OPTIFLEX 用于调试TDR导播雷达 4 DTM-OPTIWAVE 用于调试FMCW非接触雷达 默认密码：默认密码：manager 其它：电磁、超声波、质量、转子流量计；流量计带HART、需要下载相关的DTM文件 主要作用： 可以看到反射波形！采用相应措施解决问题。 也可将反射波形用文件形式存入电脑经验数据

3、、分享、交流。 有效数据量大于20块！ 8 OPTIFLEX1300C TDR 基本特性基本特性 从“低”“低”介电常数介质到“高”“高”介电常数介质产生“正”“正”反射波，反之产生“负”“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！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 是否用是否用TBF必须看波形图！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！是否用必须看波形图！ 9

4、9 直接模式直接模式 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（通常含水介质）使用直接模式。 这种工况可用面板调试！ 10 波形图波形图 11 通过就地面板显示波形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 12 用用PACTware连接仪表连接仪表 读取菜单 看波形 记录波形 波形回放 13 13 Interface-Reflection 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40

5、 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Connection-Reflection time Level-Reflection r c V 0 2 01 cV OPTIFLEX 1300C 介面测量信号介面测量信号 + 14 14 Connection-Reflection 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Time r c V 0 2 01 cV Probe end-Reflection silo empty Probe end-Reflectio

6、n silo partial filled Dt Level OPTIFLEX TBF信号方式信号方式 15 自动模式自动模式 在液位较高时要有好的反射信号，液位较低时要有好的末端信号。 16 主要调试手段主要调试手段 门槛电平（Level Threshold） 通常是介质反射电压的一半 有较大干扰时：门槛电平 =（介质反射电压 - 干扰电压）/ 2 时间常数： 开始调试时放在1-3秒 提高响应速度 加快调试周期，调试完毕后根据现场工况要求合理设定 时间常数 17 特殊调试手段特殊调试手段 延时检测 Detection Delay xx mm 解决顶部强干扰。 缺点：损失顶部测量范围 天线长度

7、 Probe Length 在液位全空时仪表显示一个不合理的值。 可将天线长度加 5-10 mm 只能用于直接测量模式。 直接模式无法测量时考虑用TBF或自动 18 TBF模式模式 前提条件： 无法用直接模式，单一均匀介质 罐底有一个良好的信号 料位有2/3 罐高，为修正介电常数 注意事项 一般测量固体粉末，会产生静电干扰；最理想解决方案是天线末端接地！ 即使用直接模式也相同。 根据（ “低”-“高” ：“正” 波 ； “高”-“低” ：“负” 波） 制造罐底信号 重锤与罐底距离大于重锤与罐底距离大于500 mm？ 19 1300在空罐时可能显示非零值，如何处理在空罐时可能显示非零值，如何处理

8、？（？（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。 对于单杆、同轴天线没有末端信号？ 20 1300调试时空罐，门槛电平如何设定调试时空罐，门槛电平如何设定？ 1 根据经验值设定。 2 将门槛电平设的比最大的干扰信号大。将门槛电平设的比最大的干扰信号大。 21 1300的典型干扰信号的典型干扰信号 22 23 24 EExi型号型号1300没有滤波功能！没有滤波功能！ 非防爆和非防爆和EExD有滤波功能有滤波功能 25 介质的相对介电常数介质的相对介电常数 r 15m 10m 1m 0.3m 1.4 1.6 8 3 5 25m 20m 6m 30m r

9、单缆 同轴 35m 8m 4m 单缆 单杆 双杠 双缆 单缆 TBF模式 双缆 1.1 天线长度天线长度 同轴 天线长度和介质相对介电常数的关系天线长度和介质相对介电常数的关系 在直接模式下：在直接模式下： 同轴：同轴： r 1.4 其余天线：其余天线： r 1.6 根据量程和介质的相对介电常根据量程和介质的相对介电常 数，从左图中选择相应的天线数，从左图中选择相应的天线 特别提示：特别提示： TBF模式可以保障在介质模式可以保障在介质 r 1.1的的 情况下，稳定工作情况下，稳定工作 Optiflex 1300C 天线类型的选择依据天线类型的选择依据 26 Optiflex 1300C 天线

10、类型的选择依据天线类型的选择依据 介质的物理性质介质的物理性质 粘稠或易结晶的介质，不适宜使用双杆粘稠或易结晶的介质，不适宜使用双杆/双缆，否则会有“搭桥”的现象出现双缆，否则会有“搭桥”的现象出现 即使固体粉末和颗粒测量也可以使用即使固体粉末和颗粒测量也可以使用4mm单缆单缆 液化石油气、天然气，适宜使用双杆，双缆或同轴液化石油气、天然气，适宜使用双杆，双缆或同轴 特别提示：特别提示： 8mm 单缆可耐受单缆可耐受3.5T拉力，固体测量拉力，固体测量20m 4mm 单缆可耐受单缆可耐受1T拉力，固体测量拉力，固体测量12m 27 Optiflex 1300C 天线末端及重锤天线末端及重锤 同

11、轴，单杆及双杆没有重锤可选择同轴，单杆及双杆没有重锤可选择 在剧烈搅拌的工况下，可以采用定心固定在剧烈搅拌的工况下，可以采用定心固定 28 Optiflex 1300C 天线末端及重锤天线末端及重锤 重锤的选择重锤的选择 天线末端形式天线末端形式 套筒螺母套筒螺母 卡钩卡钩 螺纹螺纹 褶皱褶皱 开路开路 2mm 单缆单缆 14x100mm 4mm 单缆单缆 20x100mm 4mm 双缆双缆 38x 60mm 8mm 单缆单缆 12x100mm 38x245mm 29 天线类型和相对介电常数对盲区的影响天线类型和相对介电常数对盲区的影响 天线类型天线类型 顶部盲区顶部盲区A1 r = 80 底

12、部盲区底部盲区A2 r = 80 顶部盲区顶部盲区A2 r = 2.3 底部盲区底部盲区A2 r = 2.3 mm 同轴同轴 10 10 10 50 双杆双杆 125 10 165 50 双缆双缆 125 10 165 50 单杆单杆 200 10 250 50 单杆直径单杆直径8mm 200 10 250 50 单杆直径单杆直径4mm 200 10 250 50 单杆直径单杆直径2mm 200 10 250 50 30 接线盒罩接线盒罩 外壳外壳 连接部分连接部分 接线盒接线盒 电子模块电子模块 显示显示+ +遮阳板遮阳板 盲板盲板 Optiflex 1300C 的转换器结构的转换器结构 3

13、1 Optiflex 1300C 的转换器的转换器 - 电源和输出电源和输出 供电供电 : : 14.30 VDC (non Ex 或或 Ex i) 20.36 VDC (Ex d) 输出输出 1: 1: 4.20 mA (3.8.20.5 mA - NE43) HART 输出输出 2:2: 4.20 mA (3.8.20.5 mA - NE43) 没有没有HART 错误错误 错误错误 开路开路 量量 程程 范范 围围 0 mA 3.6 mA 3.8 mA 20.5 mA 22 mA NAMUR NE43 错误错误 错误错误 开路开路 量量 程程 范范 围围 0 mA 3.6 mA 4 mA

14、20 mA 22 mA 标准标准 4-20mA 32 32 Optiwave7300C 二线制连续调频雷达二线制连续调频雷达 频率频率 24-26 GHz 33 f t T f0 B 00 2 f st sr ramp- generator reflector sa time of flight st sr 24 26 FMCW雷达工作原理雷达工作原理 34 Optiwave 7300C 的天线的天线 35 OPTIWAVE7300 基本调试 主要调试 特殊调试 36 Optiwave 7300C的基本调试的基本调试 盲区盲区=延长管延长管+天线天线+100mm 37 看波形看波形 38 通过

15、就地面板显示波形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 39 Optiwave 7300C的主要调试手段的主要调试手段 空罐检测（空频谱）空罐检测（空频谱）Empty Spectrum 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）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。必须作空罐检测！作完后看波形。 罐内有搅拌器，必须开启！罐内有搅拌器，必须开启！ 40 辅助手段辅助手段 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

16、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 41 特殊调试手段特殊调试手段 用户反映在空罐时仪表指示不为零用户反映在空罐时仪表指示不为零 解决方法：设定的罐高解决方法：设定的罐高+X m，罐底迁移，罐底迁移-X m 见新疆塔里木案列！ 42 特殊调试手段特殊调试手段 介质介电常数小，液位反射波比较弱液位反射波比较弱 罐的类型设为：工艺罐（Process Tank） 用户反映仪表指示“死机”，断电“死机”，断电-重新通电后指示正常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）

17、 （定期清洁天线） 教会用户作空罐检测教会用户作空罐检测 43 其他问题其他问题 24 VDC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-” 与 “I-” 短接 输出电流出错状态选 “HOLD” ，可以极大的避免输出跳变。 在波形图中有连续不断的小干扰信号，法兰接大地。 在调试时仪表一直重新启动，可能供电电压太低。因为在调试时我们在回路中串联一个250欧姆 电阻上面的压降是 1-5VDC。 在回路串联一个9VDC干电池用于调试! HART通讯时好时坏，笔记本电脑用电池供电（不用交流电）。必要时仪表用3个9VDC干电池供电。 Pactware 无法存储数据，恢复出厂设置后重新调试。 为检验调试结果，重新启动仪表。指示是正常值。为检验调试结果，重新启动仪表。指示是正常值。 用户“一级”菜单被密码锁定，进服务菜单解除用户密码。 服务菜单口令：121314