科隆雷达物位计培训.ppt

1,1,Welcome 雷达售后服务交流,2,仪表型号 OPTIFLEX 1300C OPTIFLEX 1100C OPTIFLEX 2200C/F OPTIWAVE 7300C OPTIWAVE 6300C OPTIWAVE 5200C/F,3,3,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！,4,4,计算方法 C0 = 300,000,000m/s D = C0 x t/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 = Time Domain Reflectometry 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,Optiflex 1300C/-L系列“导波雷达”工作原理,D = 距 离,L = 液 位,H = 罐 高,5,5,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,6,6,过程连接处反射,空仓时天线末端反射,TBF=Tank Bottom Follow 罐底跟踪模式 最小介电常数可达1.1,TBF模式下测量物位,7,7,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,8,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！,9,9,r1,直接模式下测量液位及界面,r2,10,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 Asked Gain ！ 文件记录数据块大于20 ！,11,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,12,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。,13,1300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,14,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,15,OPTIFLEX1 TDR 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！,16,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,17,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,18,同轴的适用性,测量感应范围：22 mm 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,19,天线类型和相对介电常数对盲区的影响,20,信号输出和推荐配线,标配：一路4-20 mA + HART无源 信号输出 选配：二路4-20 mA 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,21,科隆雷达的转换器 - 输出电流,输出 1: 4.20 mA (3.8.20.5 mA - NE43) + HART 输出 2: 4.20 mA (3.8.20.5 mA - NE43) 错误输出：3.6、22、hold（保持），强烈推荐选：保持,22,22,感应圈： 单缆、杆: 300 mm 半径 双缆、杆: 100 mm 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,23,23,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！,24,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,25,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Snapshot First Meter,26,典型的导波雷达波形图,27,2200 、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Probe End Thershold 调到1000 TBF模式-将Measurement Thershold调到1000 自动模式-合理调整上述二个阀值,28,1300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,29,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！,30,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。,31,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5.6 mA 设HART地址，电流为4mA 目的：减小线路压降。,32,FMCW调频连续波雷达工作原理,33,33,24 GHz,26 GHz,24 GHz,OPTIWAVE雷达系列的工作原理 - 调频连续波（FMCW）,34,2d,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,当距离 d = 1m 时，时间差为,脉冲（Pulse）雷达工作原理,35,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,36,36,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,37,37,OPTIWAVE 7300C,2号对比产品,1号对比产品,关于OPTIWAVE 非平整表面介质测量,38,Optiwave 的主要调试手段,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） 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！,39,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,40,看波形,41,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,42,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,43,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+X m，罐底迁移-X m,44,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（Process Tank） 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,45,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,46,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1mm,47,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！,48,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”,49,7300、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,50,对于6300，不同的介质类型自动生成。 7300自己设置。,51,组合算法,1 GHz,Filter 2/3 :Cut Off Frequency = 1,8 m Filter 4/5/6 : Cut Off Frequency = 3,2 m,52,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! 用户负载接“+端”！包括我们的取样电阻，供电不够时超量程设置，或尝试共用用户负载。 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。 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：121314,53,6300、7300 罐底信号问题,罐高+x 米、罐底迁移-x 米 看波形 转动表头，“看到”罐底信号,54,电源模块损坏判别（接地线配置）,“-”端对地电压大于5V，使用悬空的独立电源 有按键麻木现象、不断重启现象、黑屏现象。,55,水滴天线进水的现象,物位信号比较弱 做空频谱，消除顶部干扰信号 敲击仪表，顶部又会出现干扰信号,56,5200 顶部死区问题 5200 多重反射问题（调试：跟踪速度、最小窗口、转角度）,7300转角度找到罐底波（玻璃钢罐） 5200 最小窗口,57,谢谢！,