GLLZ600  系列智能型雷達物位計

1.1  簡介

GLLZ600 系列傳感器是的雷達式物位測量儀表，測量距離 35 米,可以用于存儲罐、中間緩沖罐或過 程容器以及各種料倉的物位測量，輸出 4…20mA 模擬信號。

1.2  特性與優勢

●  采用的非接觸式測量，極其穩定的材料制造

●  測量液體、固體介質的物位

●  可以測量所有介電常數＞1.8 的介質

●  測量范圍 0…35m

●   采用兩線制、回路供電的技術，供電電壓和輸出信號通過一根兩芯電纜傳輸，

●  4…20mA 輸出/HART（兩線）

●   不受壓力、溫度變化、惰性氣體、真空、煙塵、噪音、蒸汽、粉塵、等工況影響

●  不受介質密度、粘稠度和溫度的變化影響

●   過程壓力可達  40bar，過程溫度可達  220℃，分辨率 1mm，無盲區，高精度。

●   兩線制技術，是差壓儀表、磁致伸縮、射頻導納、磁翻板儀表的優良替代產品。

●  測量靈敏，刷新速度快，安裝簡便，牢固耐用，免維護。

● 采用微波脈沖的測量方法，并可在工業頻率波段范圍內正常工作。波束能量較低，可安裝于各種 金 屬、非金屬容器或管道內，對人體及環境均無損害。

1.3  測量原理

高頻微波脈沖通過天線系統發射并接收，雷達波以光速運行，運行時間可以通過電子部件被轉換成物位 信號。一種特殊的時間延伸方法可以確保穩定和精確的測量。即使工況比較復雜的情況下，存在虛假回波， 用的微處理技術和調試識別出物位的回波。

1.4  輸入

天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路，微處理器對此信號進行處理，識別出微脈沖在物料  表面所產生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，精度可達到毫米級。距離物料表面的距離  D 與脈沖 的時間行程 T 成正比：  D=C×T/2  （其中 C 為光速）

因空罐的距離 E 已知，則物位 L 為： L=E-D

1.5  輸出

通過輸入空罐高度 E（=零點），滿罐高度 F（=滿量程）及一些應用參數來設定，應用參數將自動使儀 表適應測量環境，對應于 4…20mA 輸出。

2.  儀表介紹

3.  安裝指南

3.1  安裝位置說明

● 建議距離（1）罐體內壁至安裝短管的外 壁應大于罐直徑的 1/6；

● 離罐壁最小距離為 300mm；

●  不能安裝在入料口的上方（4）。

● 不能安裝在中心位置（3），如果安裝在 ，會產生多重虛假回波，干擾回波會 導致信號丟失。

● 如果不能保持儀表與罐壁的距離，罐壁上 的介質會黏附造成虛假回波，在調試儀表 的時候應該進行虛假回波存儲。

3.2  罐內安裝

●  在  信號波束內，  應避免有如下安裝物

（1）：例如限位開關，溫度傳感器等。

● 對稱裝置（2），如真空環，加熱線圈， 擋板等等。

●  如果罐內有（1）（2）干涉物件，應采用

導波管進行測量。

3.3  安裝選擇

● 天線尺寸：天線越大，波束角越小，干擾 回波將越弱。

●  天線調整：將天線調整到測量位置。

●  導波管：導波管安裝用來避免干擾回波。

3.4  GLLZ 的罐內安裝

3.4.1  標準安裝

●  雷達天線不可向罐壁傾斜。

● 為了使溫度影響最小化，在對接法蘭的連 接處必須使用彈簧墊圈。

● 桿式天線的雷達波發射處必須伸出安裝短 管。

● 垂直放置桿式天線，不要讓雷達束指向罐 壁。

3.4.2  安裝短管較長時使用天線延長管

● 當喇叭長度小于安裝短管長度時，應 使 用天線延長管。

●  如果喇叭口直徑大于安裝短管的直 徑，

包括延長管在內的天線需要從容器里面 安裝。 選擇延長管時儀表至少抬高 100mm。

若天線需要傾斜或垂直于罐壁安裝，可使用 45°或 90°的天線延長管。 從外部穿過塑料罐壁進行測量

導波管內安裝

l 雷達傳感器通過導波管或旁 通管進行測量，測量管起到 導波作用。下面是一個測量 管（導波管的構造圖）

l 測量管內壁必須平滑，如果

可能的話測量管的內徑需要 與喇叭口的直徑相符，請使 用縱伸焊接的不銹鋼管。可 以通過預先焊接的法蘭盤或 焊接頭延長測量管。

必須注意：

l 焊接時，不能產生凸點或凸 緣。將法蘭和測量管對齊固 定，然后焊接。焊接不要穿 透測量管管壁,管內壁必須保 持平滑，一定要小心的除去 焊縫和不平滑的地方，否則 會造成很強的虛假回波。

測量條件

注意事項

l    測量范圍從波束觸及罐底的那一點開始計算，但在特殊情況下，若罐低為凹型或錐形，當物位 低于此點時無法進行測量。

l    若介質為低介電常數當其處于低液位時，罐低可見，此時為保證測量精度，建議將零點定在低 高度為 C 的位置。

l    理論上測量達到天線的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測量范圍的終值應 距離天線的至少 100mm。

l    對于過溢保護，可定義一段安全距離附加在盲區上。

l    最小測量范圍與天線有關。

l    隨濃度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以將其反射，但在一定的條件下是可以進行測量的。

測量范圍超出的動作

l    當測量范圍超出時，儀表輸出為 22mA 電流。

3.5  安裝位置

標準安裝 標記應指向罐壁；安裝標記應位于法蘭的兩個螺栓孔的正中間

法蘭的定位方向  為了準確定位，在法蘭或螺紋上均有標記，在安裝時，此標記必須符合下述方向：

●  法蘭的指示標記應指向罐壁或罐的中心。

●  如使用導波管安裝，法蘭標記應指向開孔的一側。

● 如使用旁通管安裝，法蘭標記應與指向連通管的一側。雷達在使用過程中，回波信號的幅度表明 了安裝位置是否，在固體料應用場合如果回波信號幅度較低可轉動法蘭，每次轉動一個孔位使干 擾回波達到最小。另外還可以通過虛假回波存儲，達到測量 效果。

操作步驟如下：

Ⅰ)   在打開儲罐的過程連接之前，必須確認罐內無壓力，并無有害介質。

Ⅱ) 應確認容器內空罐或料位剛好覆蓋罐底的情況下進行定位調整，料位較少的情況下也可進行定位 調整；可通過虛假回波存儲，對回波信號進行優化。

Ⅲ)   將法蘭標記轉動一個孔位，或將螺紋轉動 1/8  圈，注意回波幅度，繼續旋轉法蘭或螺紋，直到轉

動一圈為止，在回波信號位置定位。

Ⅳ)   在位置固定好法蘭或擰緊螺紋，若有必要，更換密封圈。

4.  GLLZ600 系列尺寸

壓鑄鋁型尺寸

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編程器尺寸

不銹鋼型尺寸

5.  法蘭和喇叭口天線外形尺寸圖

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6.  發射角和虛假反射

● 雷達信號通過天線系統聚焦，雷達波束的 發射就像手電筒的光束，呈錐形。錐形發 射角的大小取決于天線尺寸。

● 錐形發射內的任何物體都會反射雷達信 號。 特別是最近的幾米內的管道、支架或 其它 裝置造成的虛假反射特別強。比如： 距離 發射天線 6 米處的虛假回波要比 18 米 處

的強 9 倍。

● 對于遠處的虛假反射面，雷達信號的能量 被分散到一個很大的面積上，這樣反射回 來的虛假信號就很弱，不像近處的虛假回 波對測量的影響那么大。

● 一定要沿傳感器軸線方向垂直介質表面 發 射，而且要避免在整個發射角內沒有任 何 裝置，特別是距離天線最近的 1/3 區域  內。

● 如果發射的雷達信號可以垂直到達介質表 面，而且沒有任何容器裝置，這樣的測量 條件是。

棒式天線發射角

7.  測量條件

注意事項

● 測量范圍從波束觸及罐底的那一點開始計算，但在特殊情況下，若罐低為凹型或錐形，當物位低 于此點時無法進行測量。

●   若介質為低介電常數當其處于低液位時，罐底可見，此時為保證測量精度，建議將零點定在低高

度為 C 的位置。

● 理論上測量達到天線的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測量范圍的終值應距 離天線的至少  100mm。

●  對于過溢保護，可定義一段安全距離附加在盲區上。

●  最小測量范圍與天線有關。

●   隨濃度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以將其反射，但在一定的條件下是可以進行測量的。

●   當測量范圍超出時，儀表輸出為 22mA 電流。

9.調試

GLLZ 系列可以通過二種方式調試：

●    通過調試軟件 GDSOFT

●  通過 HART 手持編程器

9.1  通過 FPSOFT 軟件調試

無論那種信號輸出，4…20mA/HART,雷達傳感器都可以通過軟件進行調試。采用 BTSOFT 軟件進行儀表 調試，需要一個儀表 CONNECTCAT 驅動器。

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9.2 通過 HART 手持編程器

使用軟件調試的時候，給雷達儀表加電 24VDC，同時在連接 HART 適配器前端加一個 250 歐姆的電阻。 如  果一體式  HART  電阻（內部電阻  250  歐姆）的供電儀表，就不需要附加外部電阻，HART  適配器可以和 4…20mA 線并聯。

基本參數         工作頻率：6.3GHz

波  束  角：24°GLLZ604

20°GLLZ605  帶 DN150 法蘭

16°GLLZ605  帶 DN200 法蘭

14°GLLZ605  帶 DN250 法蘭

測量范圍：0…20m 重  復  性：±3mm 分  辨  率：1mm

采       樣：回波采樣 55 次/s 響應速 度：>0.2s(根據具體使用情況而定)  電流信號：4…20mA

精       度：<0.1%

天 線 材質       GLLZ604 ： PTFE/ 螺紋

GLLZ604 ： PTFE/ 法蘭

GLLZ605 ：不銹鋼

通訊接口           HART 通訊協議

過程連接           GLLZ604（PTFE  棒式天線）：G11/2A 螺紋

GLLZ604（PTFE 棒式天線）：不銹鋼法蘭 DN50、DN80、DN100、DN150、 DN200、DN250

GLLZ605（喇叭口形式天線）：不銹鋼法蘭          DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250

環境條件           溫       度：－20℃…＋60℃

容器壓力（表壓）－1…40bar

防爆認證           Exd II BT4

外殼保護           等級 IP68 兩線制接線供電和號輸出共用一根兩芯導線電纜入口                     2 個 M20*1.5 或 2 個 1/2NPT（電纜直徑 5…9mm）

11、產品選型：

GLLZ604 （棒式雷達）

P 標準型（非防爆）信號輸出 4-20mA            HART 協議

I 隔爆型（Exd II BT4）信號輸出 4-20mA    HART 協議 天線型式、材料

4    棒式/PTFE 天

線延長管 F

不延長

A 200mm B 300mm C 400mm

過程連接

1  G1-1/2A 螺紋 PN40     PTFE

2 法蘭 DN50     PN40C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

3 法蘭 DN80     PN40C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

4 法蘭 DN100    PN16C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

5 法蘭 DN150    PN16C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

6 法蘭 DN200    PN16C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

7 法蘭 DN250 PN16C 型， DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚） 密封/過程溫度

1Viton/-20…130℃

2 Kalrez/-40…150℃

3 Viton/-40…200℃帶散熱片

4 Kalrez/-40…220℃帶散熱片 外殼/防護等級

A 鋁/IP68

電纜進線

M  M20×1.5 N        1/2NPT 現

場顯示 Y

帶

N 不帶 通訊

器 Y 帶

N 不帶

特殊選型

W 無

Y 有

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GLLZ605   （喇叭雷達）

P 標準型（非防爆）信號輸出 4-20mA            HART 協議

I 隔爆型（Exd II BT4）信號輸出 4-20mA              HART 協議 天線型式/材料

5 喇叭式天線 DN50（導波管安裝）

6 喇叭式天線 DN80（導波管安裝）

7 喇叭天線 Φ76mm /不銹鋼

8 喇叭天線 Φ96mm /不銹鋼

9 喇叭天線 Φ145mm /不銹鋼

10 喇叭天線 Φ197mm /不銹鋼

11 喇叭天線 Φ244mm /不銹鋼 天線延長管

F 不延長 A 200mm B 300mm C 400mm

過程連接

2 法蘭 DN50     PN40C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

3 法蘭 DN80     PN40C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

4 法蘭 DN100    PN16C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

5 法蘭 DN150    PN16C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

6 法蘭 DN200    PN16C 型，  DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚）

7 法蘭 DN250 PN16C 型， DIN250l/不銹鋼/（16mm 厚） 密封/過程溫度

1Viton/-20…130℃

2 Kalrez/-40…150℃

3 Viton/-40…200℃帶散熱片

4 Kalrez/-40…220℃帶散熱片 外殼/防護等級

A 鋁/IP68

電纜進線

M   M20×1.5 N        1/2NPT 現

場顯示 Y

帶

N 不帶

通訊器

Y 帶

N 不帶

特殊選型

W 無

Y

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