應(yīng)用范圍

VEGAFLEX 系列的 TDR 傳感器適用于在液體和固料中測(cè)量物位。 它還可以在 液體中額外測(cè)量?jī)煞N介質(zhì)的界面。 即便是在高壓或溫度下，它們也能可靠 地測(cè)量液體。 雷達(dá)式傳感器既可用于簡(jiǎn)單測(cè)量，也可以用于測(cè)量腐蝕性介質(zhì)， 對(duì)于衛(wèi)生要求很高的場(chǎng)合同樣適用。 這些傳感器能可靠地測(cè)量輕型和重型 固料，即使粉塵和噪音強(qiáng)烈，它們不受粘附物或產(chǎn)生的冷凝物的影響。

測(cè)量原理

高頻雷達(dá)脈沖被耦合到一根纜 (固料) 或一根棒 (液體) 上并沿著該探頭運(yùn)行。 脈 沖被介質(zhì)表面反射。 測(cè)量?jī)x表利用雷達(dá)脈沖所需的運(yùn)行時(shí)間和輸入的容器高度 可以計(jì)算出物位。 優(yōu)點(diǎn) TDR 傳感器工作時(shí)與噪音、壓力或溫度波動(dòng)無關(guān)，而且也不受密度變化、起 泡、蒸汽或灰塵的影響。 探頭或容器壁上的附著物也不影響測(cè)量。 這使得設(shè)備 的設(shè)計(jì)和規(guī)劃簡(jiǎn)單易行。 向?qū)降牟僮髡f明使調(diào)試工作不僅簡(jiǎn)單、省時(shí)而且可 靠。

優(yōu)點(diǎn)

TDR 傳感器工作時(shí)與噪音、壓力或溫度波動(dòng)無關(guān)，而且也不受密度變化、起 泡、蒸汽或灰塵的影響。 探頭或容器壁上的附著物也不影響測(cè)量。 這使得設(shè)備 的設(shè)計(jì)和規(guī)劃簡(jiǎn)單易行。 向?qū)降牟僮髡f明使調(diào)試工作不僅簡(jiǎn)單、省時(shí)而且可 靠。

1  測(cè)量原理
測(cè)量原理
高頻微波脈沖被耦合到一根繩或一根棒上，并沿著探針走。脈沖被介質(zhì)表面反射。從信號(hào)的發(fā)射到接收的時(shí)間與物位的距離成正比。儀表在供貨時(shí)已經(jīng)被調(diào)整到探針的長(zhǎng)度 (0 % 和 100 %)。在許多情況下，這佯做可以省去現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作。無論如何，您可以在沒有介質(zhì)的情況下將 VEGAFLEX 投入使用。需要時(shí)，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r來調(diào)整可以剪短的裸露的繩和棒的長(zhǎng)度。

在液體中測(cè)量液位
密度波動(dòng)、蒸汽的行程或壓力和溫度的極大波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有影響。即便是在探針上的或在容器壁上的粘附物也不會(huì)影響測(cè)量。這使得VEGAFLEX 在項(xiàng)目的規(guī)劃中變得十分簡(jiǎn)單。

理想的應(yīng)用是在一個(gè)旁路管或立管中測(cè)量物位。它的優(yōu)點(diǎn)是，即便產(chǎn)品的介電常數(shù)低于 1.6，也能夠得到可靠測(cè)量。在此，焊縫、管內(nèi)壁的粘附物或腐蝕對(duì)物位測(cè)量的精度沒有影響。即便是在溢流至過程接頭處時(shí)也能進(jìn)行可靠的測(cè)量。此外，VEGAFLEX 81 還為在氨中的應(yīng)用提供專門的解決方案。

有不同的測(cè)量探針供使用
•繩型測(cè)量探針 用于在高至 75 m (246 ft) 的容器中
•棒形測(cè)量探針，用于高至 6 m (20 ft) 的容器中
•同軸測(cè)量探針用于在粘度較低的液體中，容器內(nèi)有內(nèi)裝件，容器高度可至 6 m(20 ft)
測(cè)量值是指在傳感器的過程接口和介質(zhì)表面之間的距離。根據(jù)傳感器的型式，參考面是六邊形上的密封面或法蘭的底邊。

液體中的分離層測(cè)量
不導(dǎo)電的介質(zhì)只能部分反射微波能量。不被反射的能量穿越介質(zhì)，在與第二種液體的相位邊界得到反射。此效應(yīng)被用于分離層測(cè)量。您可以很方便地在 VEGAFLEX 上通過操作工具來選擇此項(xiàng)功能。
由此您可以可靠地獲得在您的容器內(nèi)的整個(gè)物位以及下部介質(zhì)的物位。
典型的應(yīng)用是在儲(chǔ)罐、分離器和泵坑中測(cè)量分離層。在此，VEGAFLEX 通常測(cè)定在不導(dǎo)電介質(zhì)下的水層的物位。其相對(duì)于介質(zhì)密度的獨(dú)立性對(duì)您意味著測(cè)量的安全性和性以及測(cè)量?jī)x表的免維護(hù)性能。
可以通過簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換功能將儀表用于液體的分離層測(cè)量。
同軸型多虧其導(dǎo)管而可以不受容器內(nèi)裝件的影響，并能可靠地測(cè)量介電常數(shù)較小的產(chǎn)品。因此，應(yīng)優(yōu)選此儀表型式。

分離層測(cè)量的前提條件
上部介質(zhì) (L2)
•上部介質(zhì)不得具有傳導(dǎo)性
•上部介質(zhì)的介電常數(shù)必須是已知的
•上部介質(zhì)的合成必須穩(wěn)定，沒有交替的介質(zhì)或混合比例
•上部介質(zhì)必須均勻，在介質(zhì)之下沒有分層
•層厚從 100 mm (4 in) 起才能測(cè)量
•與下部介質(zhì)的分離清晰，無乳化相，無腐殖層
•表面應(yīng)盡量沒有泡沫

下部介質(zhì) (L1)
•介電常數(shù)至少要比上部介質(zhì)的介電常數(shù)大 10 ，且首導(dǎo)電的，舉例：上部介質(zhì)的介電常數(shù)為 2，下部介質(zhì)的介電常數(shù)則至少為 12

3  選擇儀表

應(yīng)用范圍
VEGAFLEX 81
VEGAFLEX 81 適合在簡(jiǎn)單的過程條件下在較小型的容器里測(cè)量液體，它幾乎可用于所有工業(yè)領(lǐng)域。因重錘有多種選擇，故 VEGAFLEX 81 也可用于立管或旁路管中。

VEGAFLEX 83
經(jīng) PFA 涂層的 VEGAFLEX 83 適用于對(duì)侵蝕性液體的測(cè)量或?qū)πl(wèi)生有*要求的場(chǎng)合，它可以在化工、食品和醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域里得到應(yīng)用。拋光型 VEGAFLEX 83 特別適用于在衛(wèi)生條件下，如在食品容器中測(cè)量物位。

VEGAFLEX 86
VEGAPULS 86 適用于在高溫液體中的應(yīng)用，如在儲(chǔ)罐和過程容器中。應(yīng)用領(lǐng)域包括化工、環(huán)境和回收技術(shù)以及石化領(lǐng)域。

應(yīng)用
在錐形容器中測(cè)量物位
在儀表工作期間，測(cè)量電極不可以接觸容器內(nèi)裝置或容器壁。如果需要，可以對(duì)電極末端進(jìn)行固定。
對(duì)于帶有錐形底部的容器，是將傳感器安裝在容器中央，因?yàn)檫@樣可以測(cè)到容器底部。

在立管或旁路管中進(jìn)行測(cè)量
用于容器內(nèi)的立管或旁路管中時(shí)可以排除容器內(nèi)裝部件和湍流的影響。在滿足此前提的情況下便可以測(cè)量介電常數(shù)較低 (ε r -Wert ≥ 1.6) 的介質(zhì)。對(duì)于黏附性強(qiáng)的介質(zhì)，在立管或旁路管中測(cè)量則毫無意義。
如果將 VEGAFLEX 安裝到立管或旁路管中，必須防止它與管壁接觸。因此，我們作為附件提供對(duì)中墊片，以將測(cè)量探針固定在管件的中央。
如果從耐性角度而言沒有異議的話，我們建議為改善測(cè)量可靠性使用一根金屬管。

分離層測(cè)量
因切換簡(jiǎn)便，故 VEGAFLEX 80 系列的所有儀表也能用于測(cè)量分離層。典型應(yīng)用是測(cè)量水上的油或溶劑。該測(cè)量方法免維護(hù)，因?yàn)闆]有使用運(yùn)動(dòng)部件。VEGAFLEX 的工作與介質(zhì)的密度無關(guān)。這意味著測(cè)量值可靠，無需進(jìn)行額外的修正。

分離層測(cè)量的前提條件
•上部介質(zhì)不得具有傳導(dǎo)性
•上部介質(zhì)的介電常數(shù)必須是已知的 (需要輸入)。小介電常數(shù)：棒型 1.7。
•上部介質(zhì)的合成必須穩(wěn)定，沒有交替的介質(zhì)或混合比例
•上部介質(zhì)必須均勻，在介質(zhì)之下沒有分層
•上部介質(zhì)的低厚度 100 mm
•與下部介質(zhì)的分離清晰，無乳化相，無腐殖層
•表面應(yīng)盡量沒有泡沫

下部介質(zhì) (L1)
•介電常數(shù)至少要比上部介質(zhì)的介電常數(shù)大 10 ，且首導(dǎo)電的，舉例：上部介質(zhì)的介電常數(shù)為 2，下部介質(zhì)的介電常數(shù)則至少為 12

接管
可能的話，請(qǐng)避免使用容器管接頭。請(qǐng)將傳感器盡量與容器蓋齊平地安裝。如果沒有這一可能的話，請(qǐng)使用直徑較小的短管接頭。
那些更高或直徑更大的接管一般可以使用。但它們可能會(huì)擴(kuò)大上部塊距離，請(qǐng)檢查這樣做對(duì)您的測(cè)量是否有意義。
在此類情形下，請(qǐng)?jiān)诎惭b后始終進(jìn)行干擾信號(hào)的抑制。其他信息參見 "調(diào)試步驟"一章。

塑料容器 / 玻璃容器
制導(dǎo)微波的測(cè)量原理在過程接頭處需要一個(gè)金屬面。因此請(qǐng)?jiān)谒芰先萜鞯戎惺褂脦в蟹ㄌm(從 DN 50 起) 的儀表類型或在擰入時(shí)將一塊金屬板 (ø > 200 mm/8 in) 置于過程接頭之下。
注意，板應(yīng)與過程接頭發(fā)生直接接觸。
在沒有金屬容器壁，而只有塑料容器等的情況下安裝棒型或繩型測(cè)量探頭時(shí)，測(cè)量值會(huì)受到強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)的影響 (干擾發(fā)射根據(jù) EN 61326：A 級(jí))。此情形下請(qǐng)使用同軸型測(cè)量探頭。

用于氨中
用于氨中時(shí)，有一種氣密型 VEGAFLEX 81 作為同軸測(cè)量探針供使用。
用于此特殊場(chǎng)合時(shí)，儀表上配備了用不含彈性體的材料制成的穩(wěn)定性*的密封件。儀表密封件和 "第二道防線" 是用硼硅玻璃 GPC 540 制成的。

用于蒸汽鍋爐
蒸汽、疊加在一起氣體、很高的壓力和溫度差異會(huì)改變雷達(dá)脈沖的傳播速度。為能自動(dòng)糾正此偏差，可以給 VEGAFLEX 選配參考段的長(zhǎng)期修正器。由此，測(cè)量探針可以自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)行時(shí)間的修正。
因此，參考點(diǎn)不得溢流。上部死區(qū)長(zhǎng)度因此為 450 mm (17.7 in)。

自密封式
用于高壓滅菌器中，如進(jìn)行消毒時(shí)，有一種拋光型 VEGAFLEX 也可用作為高壓滅菌的型式。
在此，您可以將外殼與過程接頭分離。過程接頭側(cè)在取下殼體后用一個(gè)蓋板蓋住。高壓滅菌完成后，可以重新裝上殼體，這時(shí)，儀表即刻重新進(jìn)入待運(yùn)行狀態(tài)。

7  電子部件 - 4 … 20 mA/HART - 兩線制
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中，可以在維修時(shí)由用戶加以更換，它經(jīng)過全面澆鑄，具有防振和防潮的功效。
在電子部件的表面有用于供電裝置的接線端子以及用于參數(shù)化的帶 I²C 接口的觸銷。對(duì)于兩腔式外殼，接線端子被安裝在分開的接線腔中。

供電
通過同一根兩芯線的連接電纜來供電和發(fā)送電流信號(hào)。視采用的儀表的型式，工作電壓有所不同。
有關(guān)供電裝置的數(shù)據(jù)參見各儀表使用說明書的 "技術(shù)參數(shù)" 一章。
請(qǐng)依照 DIN EN 61140 VDE 0140-1 的規(guī)定，確保供電回路與電網(wǎng)回路的安全分離。

供電裝置的數(shù)據(jù)：

•工作電壓
–9.6 … 35 V DC
–12 … 35 V DC
•可靠的剩余波紋度 - 非防爆型設(shè)備，防爆 (ia) 型設(shè)備
–用于 9.6 V< U N < 14 V: ≤ 0.7 V 有效 (16 … 400 Hz)
–用于 18 V< U N < 35 V: ≤ 1.0 V eff (16 … 400 Hz)

請(qǐng)兼顧到對(duì)工作電壓的以下附加影響：
•在額定載荷下 (如當(dāng)出現(xiàn)故障信息時(shí)傳感器電流為 20.5 mA 或 22 mA 時(shí)) 供電裝置的輸出口電壓更低
•在電流回路中其它儀表的影響 (參見各儀表使用說明書中 "技術(shù)參數(shù)" 一章中的負(fù)載值)

連接電纜
本儀表與市場(chǎng)上常見的不帶屏蔽的兩芯線式電纜相連。如果預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)電磁雜散，其值超過適用于工業(yè)領(lǐng)域的 EN 61326-1 標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)值，則應(yīng)使用經(jīng)屏蔽的電纜。采用 HART 多支路工況時(shí)，我們建議您使用經(jīng)一般屏蔽的電纜。

電纜屏蔽和接地
如果需要經(jīng)屏蔽的電纜，我們建議您將電纜屏蔽設(shè)在對(duì)地電位的兩側(cè)。在傳感器中，屏蔽必須直接與內(nèi)部接地端子相連。外殼上的外部接地端子必須與接地電位低阻抗相連。

連接
單腔式殼體

8  電子部件 - 4 … 20 mA/HART - 四線制
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中，可以在維修時(shí)由用戶加以更換，它經(jīng)過全面澆鑄，具有防振和防潮的功效。
在電子部件的上部有用于參數(shù)化的接觸銷連同 I²C 接口。用于供電的連接端子被安裝在另一個(gè)單獨(dú)的接線腔內(nèi)。

供電
要求可靠地?cái)嚅_時(shí)，通過分開的兩芯線式連接電纜來供電和輸出電流。
•小電壓型的運(yùn)行電壓
–9.6 … 48 V DC, 20 … 42 V AC, 50/60 Hz
•電網(wǎng)電壓型的運(yùn)行電壓
–90 … 253 V AC, 50/60 Hz

連接電纜
將 4 … 20 mA 電流輸出口與市場(chǎng)上常見的不帶屏蔽 的兩芯線式電纜相連。如果預(yù)
計(jì)會(huì)出現(xiàn)電磁雜散，其值超過適用于工業(yè)領(lǐng)域的 EN 61326 標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)值，則應(yīng)使用經(jīng)屏蔽的電纜。
供電時(shí)需要使用許可的帶有 PE 導(dǎo)線的安裝電纜。

電纜屏蔽和接地
如果需要經(jīng)屏蔽的電纜，我們建議您將電纜屏蔽設(shè)在對(duì)地電位的兩側(cè)。在傳感器中，屏蔽必須直接與內(nèi)部接地端子相連。外殼上的外部接地端子必須與接地電位低阻抗相連。

9  電子部件 - Profibus PA
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中，可以在維修時(shí)由用戶加以更換，它經(jīng)過全面澆鑄，具有防振和防潮的功效。
在電子部件的表面有用于供電裝置的接線端子以及用于參數(shù)化的帶 I²C 接口的插頭。對(duì)于兩腔式外殼，這些連接元件被安裝在分開的接線腔中。

供電
通過一個(gè) Profibus-DP-/PA 區(qū)段耦合器進(jìn)行供電。
供電裝置的數(shù)據(jù)：
•工作電壓
–9 … 32 V DC
•每個(gè) DP-/PA 區(qū)段耦合器上的大傳感器數(shù)量
–32

連接電纜
根據(jù) Profibus 規(guī)格用經(jīng)過屏蔽的電纜進(jìn)行連接。
請(qǐng)注意，應(yīng)按照Profibus 規(guī)格來完成全部安裝工作，尤其是應(yīng)注意通過相應(yīng)的終止電阻來終結(jié)總線。

電纜屏蔽和接地
對(duì)于帶有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，請(qǐng)將電纜屏蔽接到供電裝置上，接入連接盒中，并在傳感器上直接與地電位相連。為此，屏蔽必須在傳感器中直接連接到內(nèi)部的接地端子上。外殼上的外部接線端子必須低阻抗地與電位補(bǔ)償相連。
在沒有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備上，請(qǐng)將電纜屏蔽置于供電儀上，在傳感器上則直接置于地電位上。在接線盒中或在 T 形分配器中，通過傳感器的短根電纜的屏蔽既不得接地，也不能與另一根電纜屏蔽相連。

10 電子部件 - Foundation Fieldbus
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中，可以在維修時(shí)由用戶加以更換，它經(jīng)過全面澆鑄，具有防振和防潮的功效。
在電子部件的表面有用于供電裝置的接線端子以及用于參數(shù)化的帶 I²C 接口的觸銷。對(duì)于兩腔式外殼，接線端子被安裝在分開的接線腔中。

供電
通過 H1 現(xiàn)場(chǎng)總線來供電。

供電裝置的數(shù)據(jù)：
•工作電壓
–9 … 32 V DC
•傳感器大數(shù)量
–32

連接電纜
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)格用經(jīng)過屏蔽的電纜進(jìn)行連接。
請(qǐng)注意，應(yīng)按照現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)格來完成全部安裝工作，尤其是應(yīng)注意通過相應(yīng)的終止電阻來終結(jié)總線。

電纜屏蔽和接地
對(duì)于帶有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，請(qǐng)將電纜屏蔽接到供電裝置上，接入連接盒中，并在傳感器上直接與地電位相連。為此，屏蔽必須在傳感器中直接連接到內(nèi)部的接地端子上。外殼上的外部接線端子必須低阻抗地與電位補(bǔ)償相連。
在沒有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備上，請(qǐng)將電纜屏蔽置于供電儀上，在傳感器上則直接置于地電位上。在接線盒中或在 T 形分配器中，通過傳感器的短根電纜的屏蔽既不得接地，也不能與另一根電纜屏蔽相連。

11 電子部件、Modbus、Levelmaster 協(xié)議
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中，可以在維修時(shí)由用戶加以更換，它經(jīng)過全面澆鑄，具有防振和防潮的功效。
在電子部件的上部有用于參數(shù)化的接觸銷連同 I²C 接口。用于供電的連接端子被安裝在另一個(gè)單獨(dú)的接線腔內(nèi)。

供電
通過 Modbus-Host (RTU) 來供電
•工作電壓
–8 … 30 V DC
•傳感器大數(shù)量
–32

連接電纜
本儀表與市場(chǎng)上常見的、適用于 RS 485 的兩芯線絞合電纜相連。如果預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)電磁雜散，其值超過適用于工業(yè)領(lǐng)域的 EN 61326-1 標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)值，則應(yīng)使用經(jīng)屏蔽的電纜。供電時(shí)還需要一根單獨(dú)的兩芯線式電纜。
請(qǐng)注意，應(yīng)按照現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)格來完成全部安裝工作，尤其是應(yīng)注意通過相應(yīng)的終止電阻來終結(jié)總線。

電纜屏蔽和接地
對(duì)于帶有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，請(qǐng)將電纜屏蔽接到供電裝置上，接入連接盒中，并在傳感器上直接與地電位相連。為此，屏蔽必須在傳感器中直接連接到內(nèi)部的接地端子上。外殼上的外部接線端子必須低阻抗地與電位補(bǔ)償相連。
在沒有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備上，請(qǐng)將電纜屏蔽置于供電儀上，在傳感器上則直接置于地電位上。在接線盒中或在 T 形分配器中，通過傳感器的短根電纜的屏蔽既不得接地，也不能與另一根電纜屏蔽相連。

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