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超声波物位计菜单简易设置操作说明

 

超声波物位计菜单简易设置操作说明
提示:由于产品在不断更新,产品说明书和安装说明书不能保证跟最新的产品一致。产品本身和使用说明如有所变化将不能通知到每一位客户,如有需要请直接跟我公司销售人员联系。变化的部分包含但不限于以下部分。
1.产品的盲区、性能参数、功能、结构、形状、颜色等。
2.软件的功能、结构、显示方式、操作习惯等。
3.对于硬件的任何操作,都必须在断电之后进行,如果带电操作造成短路等故障,不在保修范围之内。
4.开盖操作,必须断电之后进行,而且不能有液体进入仪表内,如果有液体进入而造成故障,不在保修范围之内。
本公司生产的超声波物位计,正常情况下,按照说明书的安装要求,安装好设备后,只需要设置以下几个参数,设备就可以正常使用了。
超声波物位计菜单简易设置操作说明
提示:由于产品在不断更新,产品说明书和安装说明书不能保证跟最新的产品一致。产品本身和使用说明如有所变化将不能通知到每一位客户,如有需要请直接跟我公司销售人员联系。变化的部分包含但不限于以下部分。
1.产品的盲区、性能参数、功能、结构、形状、颜色等。
2.软件的功能、结构、显示方式、操作习惯等。
3.对于硬件的任何操作,都必须在断电之后进行,如果带电操作造成短路等故障,不在保修范围之内。
4.开盖操作,必须断电之后进行,而且不能有液体进入仪表内,如果有液体进入而造成故障,不在保修范围之内。
本公司生产的超声波物位计,正常情况下,按照说明书的安装要求,安装好设备后,只需要设置以下几个参数,设备就可以正常使用了。
一、产品简介
超声波物位计(测量料位,液位),是一种非接触式、高可靠性、高性价比、易安装维护的物位测量仪器。它不必接触介质就能满足大部分物位测量要求,是我们公司经过多年努力开发,拥有完全自主产权的新一代超声波物位计。
二 、调试
   由于仪表现场安装环境不同的。因此超声波物位计在工作之前必须知道所需测量的基本情况,比如:测量范围、零点、满程和现场工况等等。因此在测量之前必须对仪表进行设置。
 
三、主要技术指标
功  能
一体型
量   程
5米、10米、15米、20米
测量精度
0.5%-1.0%
分辨率
3mm或0.1%(取大者)
显    示
英文液晶显示
模拟输出
2线制4~20mA/250Ω负载
继电器
输  出
供  电
标配24VDC
环境温度
显示仪表-20~+60℃,探头-20~+80℃
通   信
防护等级
显示仪表IP65,探头IP68
探头电缆
探头安装
根据量程和探头的选型
 
四、安装指南
4.1物位计安装尺寸
⑴ 一体式超声波物位计增强型                      
4.2安装指南
4.2.1理解专业术语
①量程:在进行仪表选型的时候,量程的含义是很重要的,请看下面的示意图。
 
 
②发射角和虚假回波
超声波波速通过探头聚焦,脉冲波速的发射就好像手电筒的光速一样,离探头越远的地方,扩散面积就越大。
在发射角内的任何物体,如:管道、支架、焊缝、加强筋、搅拌螺旋桨、挂壁的物体,都会造成很强的虚假回波,特别是发射角内距离探头较近的物体。
例如:在距离探头6米处的管道造成的虚假回波要比距离探头18米处同样管道造成的虚假回波强9倍。
★尽量使传感器的轴线垂直于介质表面,并且避免在发射角内有任何其他物体。如:管道和支架等。
 
4.2.2测量范围选择
    测量范围取决于超声波探头的范围。超声波探头的范围则取决于现场的工作环境、被测量目标、温度等。根据下表,你可以选择出你所需要的测量范围是几米。
液体表面
衰减的倍数
衰减的百分比
加大量程倍数
平稳
0dB
0%
无需加大
波纹
5...10dB
50~67%
1倍量程
大波动(比如有搅拌叶片)
10...20dB
90%
3倍量程
 
固体物料表面
衰减的倍数
衰减的百分比
加大量程倍数
坚硬,粗糙(比如颗粒状橡胶)
40dB
99%
10倍量程
柔软(比如煤粉、水泥、粉煤灰)
40...60dB
99~99.9%
不建议使用
 
有粉尘
衰减的倍数
衰减的百分比
加大量程倍数
没有
0dB
0%
无需加大
少量
5dB
50%
1倍量程
大量
5...20dB
50~90%
3倍量程
 
有加料
衰减的倍数
衰减的百分比
加大量程倍数
0dB
0%
无需加大
少量
5...10dB
50~67%
1倍量程
大量
10...40dB
67~99%
3倍量程
 
有雾气
衰减的倍数
衰减的百分比
加大量程倍数
0dB
0%
无需加大
少量
5...10dB
50~67%
1倍量程
大量
10...20dB
67~90%
3倍量程
 
有蒸汽
衰减的倍数
衰减的百分比
加大量程倍数
0dB
0%
无需加大
少量
5...10dB
50~67%
1倍量程
大量
10...20dB
67~90%
3倍量程
 
探头和介质表面温差
衰减的倍数
衰减的百分比
加大量程倍数
≤20℃
0dB
0%
无需加大
≤40℃
5...10dB
50~67%
1倍量程
≤80℃
10...20dB
67~90%
3倍量程
信号衰减计算方式,如果是现场有多种情况,就要把这几种情况都累加起来来计算信号衰减的量。
·有少量加料                   5...10dB
·有少量蒸汽                   5...20dB
·探头和介质表面温差≤40℃     5...10dB
  合计                         最小15dB,最大40dB。
在这种情况下,如果实际最大测量范围是5米,那么需要选用50米量程的超声波液位计来的量。
4.2.5测量液体
4.2.5.1平顶罐
罐一般都有一个很短的接管,接管的基准面是法兰的下底面,在接管长度≤60mm,接管内径≥100mm,接管内壁平整无毛刺、凸起物的前提下,安装后探头的发射面低于法兰的下底面3cm就可以测量。
 
法兰安装,安装在很短的接管内
 
最理想的安装是直接将仪表安装在平顶容器上,不使用接管,容器上的圆形开口就可以足够固定安装用的法兰或者万向节。探头发射面是在基准面以下。
 
法兰型(锁紧法兰),安装在平项罐上
 
 
法兰型安装在无接管平项罐上
 
   安装在跟探头一样的螺纹接管上,在这种情况下,接管的内径大小跟探头的外螺纹几乎一样,探头的发射面必须伸出接管1cm以上,不能缩在接管内。
 
探头安装在螺纹接管上
 
 
4.2.5.2拱形罐顶
对于拱形罐,仪表最好不要安装在罐顶中央,而是安装在罐顶半径的1/2或者2/3处(在满足离罐壁一定距离的前提下)。对于超声波脉冲来讲,拱形罐顶就好像是一个凸透镜,如果探头安装在凸透镜的焦点上,那么它就会接收到所有虚假回波。因此应该尽量避免将传感器探头安装在拱形罐顶中央。
 
安装在螺纹接管上--拱形罐顶
 
 
安装在法兰上--拱形罐顶
 
    在大多数的拱形罐顶上,接管加上法兰的长度有150-180mm长度,而超声波物位计的探头螺纹以下都没有这么长的(可以向我公司定制加长型探头,以使探头发射面低于接管底部)。在这样的情况下,我们需要注意接管直径和接管长度的比例关系。并且往下的出口必须切一个45°的斜角。
序号
接管长度
接管内径最小尺寸
备注
1
150mm
100mm
接管内壁无毛刺、凸起物,上下垂直,焊缝都要做抛光处理。接管和罐顶连接处要做从接管内向外的45℃斜角抛光。
2
200mm
150mm
3
250mm
180mm
4
300mm
220mm
5
400mm
280mm
 
4.2.5.3开口容器
对于开口容器,可以使用支架安装,要注意支架的承重能力,让传感器与容器壁之间保持一定距离。如果开口容器或者料仓内壁上下是平整的,没有挂料的情况出现,也没有任何的其他的物体在内壁上,那么传感器离容器壁的距离详见下表:
最大量程
最小
离壁距离
最大量程
最小
离壁距离
最大量程
最小
离壁距离
5米
0.5米
10米
1.0米
15米
1.5米
20米
2.5
30米
3.5
40米
5
50米
6米
60米
7米
70米
8米
 
 
 
 
开口容器上--顶部靠一侧支架安装
 由于开口容器没有聚焦效应,可以把传感器安装在容器的正中间。
 
开口容器上--顶部居中支架安装
 
4.2.5.4排水井和普通井
排水井一般井道和井口狭窄,而且井壁凹凸不平,使得超声波测量十分困难。这个问题可以通过安装一段接管或者安装整个测量套管来解决。要注意,传感器放在接管内后,盲区会变大大约50~100%,要把盲区变大因素考虑在内。
所以在使用接管的情况下,如果原先的探头盲区是0.50米,那么放入接管内后,盲区会增加到1.00米。
 
接管和测量套管用于排水井测量
 
普通水井(包括水源井、深水井),一般直径都不大,可以安装测量套管来达到最好的测量效果,测量套管的内壁一定光滑(可以用PVC、PE管),内径≥150mm(测量范围4米内).超过4米的接管要咨询厂家。只要测量管能够保持清洁,没有粘附的介质,内部没有接缝,就可以测量。
测量套管要一直浸泡在介质里,这样可以保证测量管内的测量准确。
 
4.3.1测量固体
4.3.1.1法兰安装
和测量液体介质一样,仪表可以安装在容器接管上的对接法兰,由于固体的反射面跟液体不同,不是一个平面,所以在安装的时候要考虑到这个问题。要把探头发射面垂直于被测固体的表面,同时探头应该能够从接管中伸出来。
测量固体的现。酵啡绻踉诮庸苣,多数情况下都会造成测量数据跳动,或者是出现“丢波”现象。
为了解决这个问题,可以选用万向法兰,这样只要转动法兰,就很容易让探头发射面对准被测量的固体反射面。
4.3.1.2螺纹接管安装
使用螺纹接管安装的时候,探头一定要露出接管底部2cm以上
一体式传感器--螺纹接管安装
4.3.1.3龙门框安装
在开口容器中可以采用龙门框式安装,接管轴线必须对准容器出口或
一体式传感器--龙门框安装
 
在露天料堆安装时,大的露天料堆需要通过多个仪表进行测量,仪表可以固定在起重架上,传感器探头应该对准介质表面。
 
露天料堆测量--起重架上安装
 
4.3.2测量使用的接管如何延长
超声波物位计的探头和被测量介质表面之间需要保持一个最小距离,
就是通常所说的盲区。但有时现场不能保证这个最小距离,那么就需要在容器上安装一个延长的接管。
4.3.2.1测量液体的接管如何延长
要尽量使接管内壁保持光滑,接管不能浸没到介质里,防止介质污染接管或者粘附在接管内壁上。
接管不能浸泡在粘附性介质里
如果是非粘附性介质,延长接管可以长期浸泡在介质里(要不能被液体腐蚀,也不能有杂物粘附在管道内壁上),这样测量会更准确一些,因为测量不会受到容器内其他装置的影响。
接管的内径要尽量大一些,斜切切口处要保持光滑。下图中接管高度L和接管内径φ的关系如下表。

序号

 
接管长度L
接管内径φ最小尺寸
备注
1
150mm
100mm
接管内壁无毛刺、凸起物,上下垂直,焊缝都要做抛光处理。接管和罐顶连接处要做从接管内向外的45℃斜角抛光。
2
200mm
150mm
3
250mm
180mm
4
300mm
220mm
5
400mm
280mm

 

 
延长接管如果是从罐顶一直通到罐底安装的情况下,接管内径跟传感器测量距离的关系请看下表。

最大量程

 
接管最小内径,可以大于这个内径
最大量程
接管最小内径
 5米
150毫米
10米
200毫米
15米
250毫米
20米
300毫米

 

4.3.3.2测量固体的接管如何延长
如果是测量固体介质,跟测量液体不一样,需要用锥形的延长接管,角度为25°30°。
测量固体介质的延长接管
4.3.3安装要避免产生虚假回波
4.3.3.1容器内的装置和安装
安装传感器的时候必须注意不能有其他装置或者进料阻挡超声波波束。容器内平面的凸起物或者台阶一样的障碍物会对测量造成很大的影响,可以在凸起处挡上一块折射板将虚假回波折射走,从而保证测量准确。
 
容器内台阶样的障碍物--需要加斜的横板把虚假回波折射走
 
如果容器下部有物体的上表面是平面,用于各种介质的进水口,必须用一定角度的折射板挡上。
容器底部有平顶的凸起物--要加折射板
 
容器内的装置,比如:管子、支架都会对测量造成影响。在测量点设计上,必须注意超声波信号的扩散范围内不能有其他装置。
容器内的障碍物--管子
 
不要将传感器安装在加注的料流里或者上方,要离开进料口一定距离。
传感器不要安装在进料的料流里或者上方
 
容器内有粘附的介质,比如:原油储罐、泥浆罐、沥青罐、水泥搅拌罐。如果传感器安装距离容器壁太近,容器壁上粘附的介质就会造成很强的虚假回波,因此传感器与容器壁要保持一定距离。
容器壁有粘附物--要距离粘附物一定距离
 
在蓄水池内,一般来说要根据最高水位来决定仪表的安装高度,必须注意到最高水位到探头之间的距离,低水位的时候露出的池底有落差物体的,这个边缘要用折射板挡上。
水池底部有障碍物--用挡板折射走
 
如果容器内有很强的涡流、漩涡,比如:由搅拌器、强烈化学反应造成的涡流,测量就会很困难。理想的方式是:传感器探头可以安装在导波管或者旁通管中测量。
介质表面波动大--用旁通管或者加导波管测量
 
4.3.3.2常见安装错误
①气泡:如果介质表面上的气泡大而且气泡层厚,就会造成测量误差,
质表面波动大--用旁通管或者加导波管测量
 
4.3.3.2常见安装错误
①气泡:如果介质表面上的气泡大而且气泡层厚,就会造成测量误差,
 
产生气泡的场合
 
②传感器安装方向错误
如果传感器不对准介质表面安装,就会减弱测量信号,为保证最好的测量效果,请将传感器的轴线对准介质表面,就是垂直于被测量界面表面。 

 

④到介质的最小距离小于盲区
如果探头到介质最高位置之间的距离小于仪表的盲区,那么测量出来的值都是错误的。
⑤传感器距离容器壁太近
如果传感器距离容器壁太近安装,会产生很强的虚假回波。容器壁凹凸不平的内表面、粘附的介质、容器内壁上的铆钉、螺丝、加强筋和焊缝都会造成很强的虚假回波,并加载在有效回波信号上。因此请注意:根据需要测量的最大距离,保持传感器与容器壁之间的距离。详见下表。
 

最大量程

 
离壁距离
最大量程
离壁距离
最大量程
离壁距离
5米
0.5米
10米
1.0米
15米
1.5米
20米
2.5
30米
4
40米
5
50米
6米
60米
7.2米
70米
8.5米

 

 
    对于更加恶劣的测量条件,要继续扩大传感器与容器壁之间的距离,直到没有虚假回波出现为止。
 
五、设置
5.1 运行模式界面简介
    本系列超声波物位计有运行和设置两种工作模式,在设备通电并完成初始化过程后,物位计会自动进入运行模式,并开始测量数据。此时测量为物位测量模式。并相对输出4~20mA值。输出电流与物位高低成正比。
按键操作:
有F1、F2和F3三个按键。
F3键,进入设置功能,可以查看和修改参数;
F1键上翻菜单(上一个菜单),按F2键下翻菜单(下一个菜单),找到需要查看或者更改的菜单;
F1键3秒以后松开,进入当前菜单设置,下划线转到第二行,表示可以修改参数;
设置数据:按F1键修改当前数字,按F2键右移设置位;更改选项:按F1键上翻,按F2键下翻;
保存数据:长按F1键3秒,保存设置;同时下划线转回第一行,此后可以用F1键和F2键滚动菜单。
退出设置:按F3键,放弃当前设置的数据;或者返回上一级菜单;或者退出按键设置;
    
5.2 界面说明:
LCD采用128*64点阵显示,支持多变量同时显示。
按住“F1”不放,直到第2行显示切换到下一个值后,松开按键。之后每按一次“F1”键,显示变量在百分比(Per :)、温度(Temp:)、距离(Dist)之间循环切换。

 

测量状态说明:
ECHO OK:回波测量正常。此时左侧显示信号强度。
Er:01-Comm fail:硬件故障
Er:02-Comm Prof:软件版本不对
Er:03-Echo Loss:回波丢失
Er:04-LargeNoise:信号噪声过大
Alm: Low Limit:低于报警下限
Alm: High Limit:高于报警上限
 
5.3 操作菜单:
  5.3.1 基本功能菜单
对比度Contrast
设置LCD显示的对比度。
写保护(Protection
设置为“开(Write Disable)”时,不允许修改参数。将选项设置为“关(Write Enable)”,就能通过按键修改参数。
测量模式(Measure Mode
可以设置为测量距离(Distance)、物位(Level)或者空高(Empty)
量程单位(Range Unit
支持的单位包括mm、Cm、m、FEET(英尺)、INCH(英寸)。
量程上限(Range 100%)
设置对应20mA输出的距离值、或者物位值、或者空高值。
量程下限(Range 0%)
设置对应4mA输出的距离值、或者物位值、或者空高值。
阻尼(S)(Damping (S)
设置范围032秒。阻尼越大,输出越稳定,响应越慢。
小数点位数(Disp. Point
设置主变量(第一行显示数据)小数点后显示位数。
下限报警(Alarm Low
设置下限报警值,单位同量程单位。
上限报警(Alarm High)
设置上限报警值,单位同量程单位。
上限报警回差(Alarm High Hyst.)
设置上限报警回差,单位同量程单位。
密码(Code)
输入操作码(密码),进入对应的高级功能设置。
支持的密码如下:
00050:高级功能设定,包括测量范围(最大测量长度)、盲区、响应速率、回波算法选择等;
00060:设置虚假回波抑制度,探头的激励频率;
00070:声速校准、温度传感器校准
00011:查看版本号
00509:设置中文/英文菜单
 
  5.3.2 密码00050进入分类操作菜单
信号监测(Signal Monitor
可以实时查看当前测量的距离值,以及当前的信号强度。最远端的信号强度应大于1mV。
通讯地址(Slave Address)
设置转换器的通讯地址。
安装高度(Measure Range
设置安装高度,这个参数确定了最长的测量距离,建议根据实际使用情况进行设置。
盲区(Blanking
设置探头盲区(0.22m),建议根据探头参数进行设置。
响应速率(Response Rate
置物位的最大变化速率,可选择快速(10m/min)、中速(1.0m/min)或者慢速(0.1m/min)。
回波算法(Echo Algorithm
最大值确认:从回波中选择幅值最大的回波,作为真实回波。
首波:取第一个有效回波,作为真实回波。
回波锁定模式(Echo Lock.
关:立即响应回波,但受响应速率的限制。
最大值模式(Max):当回波次数超过设定的回波取样A或者回波取样B,才认为是真实回波。
搅拌器模式(Agitator):回波取样A默认为5,回波取样B默认为2,工作方式同“最大值模式”。
当现场存在搅拌器时,务必选择“最大值模式”或者“搅拌器模式”!
回波取样A(上)(Sampling Up
当采集到的回波在上部(距离探头更近)的次数超过此设定值后,认为是真实回波。
回波取样B(下)(Sampling Down
当采集到的回波在下部(距离探头更远)的次数超过此设定值后,认为是真实回波。
故障安全模式(FailSafe Mode)
设备出现故障时,主变量的输出值,有3种模式:保持上次有效值(Hold)、错误值、或者自定义安全值(Failsafe Value)。
自定义安全值(Failsafe Value
用户自定义的故障安全值,单位为量程单位。
温度单位(Temp. Unit)
设置温度单位:℃、F、R、K。
温度源(Temp.Source)
可以选择:传感器、或者固定温度值。
固定温度(Fixed Temp)
设置当温度源选择“固定温度值”时,所使用的温度值。
 
  5.3.3 密码00060进入分类操作菜单
虚假回波抑制度(Echo Algo. Coef.)
设置对虚假回波的抑制强度,默认为50%。当现场采集到比真实回波更近(离探头更近)的虚假回波时,可以增加抑制强度。
最小阈值(Noise Level(mV))
当出现“Er:04-LargeNoise”时,需要增大最小阈值(用于抑制现场过大的噪声)。设置范围75~400mV。
传感器频率(kHz)(Sensor Freq(kHz))
设置探头的激励频率。当前允许的设置范围为30kHz ~50kHz。
当需要使用1530KHz的激励频率时,需要在电路上增加2个电容。
 
 
  5.3.4 密码00070进入分类操作菜单
声速校准(Calib Soundspeed)
通过输入当前距离探头的实际距离,来校准声速。
注:在刚进入此菜单时,显示当前声速。进入设置后,可以输入当前实际距离值。
声速(20℃)(Soundspeed(20℃))
查看校准后,在20℃时的声速。这里只能查看,不能修改!
偏移量设置(Set Bias)
通过设置偏移量,可以将测量值进行偏移。设置为正数将增大测量值。
温度偏差修正(Temp.Bias)
当温度值不准时,设置此值,对采集到的温度值进行偏移。设置为正数将增大温度值。
温度低点校准(Temp.Low Trim)
输入当前实际温度值,以对温度传感器进行校准。
注意:务必同时进行温度高点校准。
温度高点校准(Temp.High Trim)
输入当前实际温度值,以对温度传感器进行校准。
注意:务必同时进行温度低点校准。
 
 
③安装于温度变化大的位置
在温度变化大的位置,比如:强烈的太阳照射,会造成测量误差,这个误差会在原来测量精度基础上增加2-4%,请安装遮阳板来解决。
 
 
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