Радарные уровнемеры компании VEGA уже много лет являются лидером в области измерения уровня. Почти в каждом промышленном процессе необходимо постоянно измерять уровни жидкостей, буровых растворов, паст, порошков и сыпучих материалов в резервуарах, силосах, контейнерах и трубопроводах.

Требования, предъявляемые к измерительному прибору, столь же различны, как и типы продуктов, уровень которых необходимо регистрировать, будь то техническая вода или сточные воды, пищевые продукты, щелочь или кислота, масло, цемент или горный мусор. Внешние воздействия, такие как очень низкие или высокие температуры, пониженное или избыточное давление, вибрация или истирание, также являются факторами, с которыми соответствующие измерительные приборы должны справляться при измерении уровня наполнения. Радарные уровнемеры VEGA предлагают подходящее решение для каждого из этих различных применений.

Принцип измерения

Датчик VEGAPULS излучает короткие импульсы радарных волн в направлении среды. Поверхность среды отражает радиолокационные волны, которые затем принимаются обратно антенной системой радиолокационного датчика. Наконец, прибор вычисляет уровень по времени прохождения сигналов радара.

Радарные уровнемеры для жидкостей

Для измерения уровня жидкостей доступны две разные частоты излучения. Компактные высокочастотные датчики K-диапазона VEGAPULS 61, 62 и 63 особенно подходят для приложений, в которых требуется очень высокая точность. Превосходная фокусировка сигнала достигается даже при малых размерах антенны. Низкочастотные датчики С-диапазона VEGAPULS 65 и 66, напротив, лучше проникают в пену и сильные отложения конденсата и, таким образом, подходят для особенно сложных условий процесса.

Радарный датчик для сыпучих продуктов — Высокочастотные датчики K-диапазона VEGAPULS 67 и 68 применяются для измерения уровня сыпучих продуктов. Благодаря отличной фокусировке сигнала внутренние силосные установки или отложения на стенах не влияют на измерение. Высокочувствительная электроника, специально адаптированная к требованиям измерения сыпучих материалов, обеспечивает надежное измерение уровня самых разных продуктов на глубине до 75 м.

Радарные уровнемеры серии VEGAPULS

• VEGAPULS 61
• VEGAPULS 62
• VEGAPULS 63
• VEGAPULS 64
• VEGAPULS 65
• VEGAPULS 66

Больше уровнемеров от производителя VEGA >>>

Принцип измерения VEGAPULS 61, 62, 65, 66. Антенная система датчика передает короткие микроволновые импульсы на измеряемый продукт и принимает их после отражения от поверхности продукта. Время от передачи до приема сигнала пропорционально уровню заполнения емкости. Специальная процедура растяжения времени обеспечивает надежное и точное измерение предельно коротких временных периодов и пересчет в расстояние до уровня.

Эти радарные датчики работают с малой излучаемой мощностью в частотных диапазонах C и K.

Принцип измерения VEGAPULS 64 — через антенну датчика излучается непрерывный высокочастотный радарный сигнал. Излученный сигнал отражается от поверхности продукта и принимается антенной как эхо-сигнал. Разность между излученным и принятым сигналом определяется посредством специального алгоритма в электронике датчика и преобразуется в расстояние до уровня. VEGAPULS 64 работает с малой излучаемой мощностью в частотном диапазоне W.

Датчики с низкочастотным диапазоном С предназначены для непрерывного измерения уровня жидкостей при сложных условиях процесса. Уровнемеры применяется на резервуарах-хранилищах, технологических емкостях или опускных трубах. Датчики с различными исполнениями антенны применимы в любых отраслях промышленности.

Датчики с высокочастотным диапазоном К предназначены для непрерывного измерения уровня жидкостей. Уровнемеры применяется на резервуарах-хранилищах, реакторах и технологических емкостях, в том числе при сложных условиях процесса. Датчики в модификациях из различных материалов и с различными исполнениями антенны применимы практически в любых отраслях промышленности.

Радарные уровнемеры с высокочастотным диапазоном W предназначены для непрерывного измерения уровня жидкостей. Особым преимуществом для применения в малых емкостях или в стесненных условиях являются присоединения малых размеров. Очень хорошая фокусировка сигнала позволяет применять датчик в емкостях с внутренними конструкциями, например мешалками или нагревательными спиралями.

Преимущества

Бесконтактная радарная техника отличается высокой точностью измерения. На измерение не влияют ни колебания свойств продукта, ни условий процесса, таких как температура и давление.

Входная величина

Измеряемой величиной является расстояние между присоединением датчика и поверхностью продукта. Базовой плоскостью, в зависимости от исполнения уровнемера, является уплотнительная поверхность на шестиграннике присоединения или нижняя сторона фланца.

Обзор типов радарных уровнемеров

Радарные уровнемеры — применение

VEGAPULS 61

Радарные уровнемеры VEGAPULS 61 предназначены для непрерывного измерения уровня жидкостей при несложных условиях процесса. Имеются различные возможности монтажа датчика. Благодаря герметизированной антенной системе, VEGAPULS 61 не требует обслуживания. Исполнение с герметизированной антенной системой применяется для измерения уровня агрессивных жидкостей в малых емкостях. Исполнение с пластиковой рупорной антенной может применяться для измерения расхода в открытых руслах или уровня в водоемах.

VEGAPULS 62

VEGAPULS 62 предназначен для непрерывного измерения уровня жидкостей в резервуарах-хранилищах, реакторных и технологических емкостях. Благодаря различным исполнениям антенн и материалам, а также расширенному диапазону температуры и давления процесса, VEGAPULS 62 применим при различных, в том числе сложных, условиях процесса в любых отраслях промышленности. Исполнение с рупорной антенной применяется на резервуарах хранилищах и технологических емкостях для измерения уровня растворителей, углеводородов и горючих веществ. Исполнение с параболической антенной применяется для измерения уровня продуктов с низким значением диэлектрической проницаемости εr и при больших диапазонах измерения.

VEGAPULS 63

Радарные уровнемеры VEGAPULS 63 предназначены для непрерывного измерения уровня на агрессивных жидкостях либо при гигиенических условиях в резервуарах хранилищах, технологических, дозирующих и реакторных емкостях. Герметизированная антенная системаVEGAPULS 63 исключает загрязнение и гарантирует длительную эксплуатацию без обслуживания. Монтаж заподлицо обеспечивает оптимальную возможность очистки, в том числе при гигиенических требованиях.

VEGAPULS 64

Радарные уровнемеры VEGAPULS 64 предназначены для непрерывного измерения уровня жидкостей. Благодаря малым присоединительным размерам и очень хорошей фокусировке сигнала, обеспечиваемой высокой частотой 80 ГГц с очень малой шириной диаграммы направленности, уровнемер может применяться как на малых, так и на больших емкостях.

VEGAPULS 65

VEGAPULS 65 предназначен для непрерывного измерения уровня жидкостей при несложных условиях процесса. Благодаря тонкой стержневой антенне, датчик может монтироваться на емкостях с малыми присоединительными отверстиями.

VEGAPULS 66

Радарный уровнемер VEGAPULS 66 предназначен для непрерывного измерения уровня жидкостей при сложных условиях процесса. Уровнемер применяется на резервуарах-хранилищах, технологических емкостях или опускных трубах. VEGAPULS 66 с различными исполнениями антенны применим в любых отраслях промышленности.

Области применения

Описанные здесь радарные уровнемеры VEGAPULS применяются для бесконтактного измерения уровня жидкостей любого вида, в том числе под высоким давлением и при экстремальных температурах. Датчики могут применяться как на простых, так и на агрессивных жидкостях, а также при высочайших гигиенических требованиях.

Измерение уровня в емкостях

При измерении на емкостях с коническим днищем датчик рекомендуется монтировать по центру емкости, чтобы измерение было возможно вплоть до дна емкости.

Измерение в уравнительной трубе

Измерение в уравнительной трубе позволяет исключить влияние внутренних конструкций и турбулентности измеряемой среды, что является необходимым условием для обеспечения возможности измерения уровня продуктов с низким значением диэлектрической проницаемости (εr ≥ 1,6). При склонности продукта к налипанию измерение в уравнительной трубе нецелесообразно.

Измерение расхода

Расход в открытых лотках с заданным сужением, например с четырехугольным сливом, может быть определен посредством измерения уровня.

Измерение при сложных условиях

Исполнение электроники с повышенной чувствительностью позволяет применять устройство на продуктах с плохими отражательными свойствами или с низким значением диэлектрической проницаемости er.

Критерии выбора

Измерительные диапазоны

Емкость

Измерительная труба

Обзор корпусов

Пластик PBT
Степень защиты	IP 66/IP 67	IP 66/IP 67
Исполнение	Однокамерный	Двухкамерный
Область применения	Общепромышленные условия	Общепромышленные условия

Монтаж радарных уровнемеров

Монтажная позиция

При монтаже датчика расстояние от стенки емкости должно составлять не менее 200 мм (7.874 in). При монтаже уровнемера в центре выпуклой или округлой крыши емкости возможны множественные эхосигналы, которые, однако, можно игнорировать с помощью соответствующей настройки.

Примеры монтажа

Примеры монтажа и измерительных установок для отдельных датчиков показаны на рисунках ниже.
Водоотливный шахтный ствол

В условиях суженного места сильно сфокусированный измерительный сигнал VEGAPULS WL 61 имеет значительные преимущества. Датчик работает надежно даже при пенообразовании и налипании продукта на стенках шахтного ствола.

Резервуар для кислоты

Для измерения уровня в резервуаре с кислотой особенно применим бесконтактный метод. VEGAPULS 61 имеет малые размеры присоединения и антенну, герметизированную PVDF. Датчик нечувствителен к колебаниями температуры и присутствующим газовым фазам.

Реактор

При производстве смолы различные исходные продукты смешиваются с растворителями и путем подачи тепла доводятся до реакции. Бесконтактное измерение с помощью VEGAPULS 62 является идеальным для применения при производстве продуктов реакции. Измерение производится без непосредственного контакта с измеряемой средой, поэтому на датчике не образуется отложений продукта.

Выпарной аппарат для сахара

Для измерения уровня в выпарном аппарате особенно применим VEGAPULS 63. Рупорная антенна, герметизированная PTFE, защищена от загрязнения клейким соком. Датчик устойчив к повышенному и пониженному давлению, в том числе к гидравлическим ударам.

Технологические емкости

Хорошо сфокусированный сигнал VEGAPULS 64 имеет большие преимущества при применении на малых емкостях в пищевой промышленности. Уровнемер надежно работает даже при частом заполнении и опорожнении емкости.

Резервуар

Для измерения уровня в резервуаре-хранилище особенно применим VEGAPULS 65.

Накопительная башня

Для измерения уровня в накопительной башне с бумажной массой особенно применим VEGAPULS 66. Датчик с большой антенной и низкочастотной измерительной системой хорошо работает также при образовании конденсата и неспокойной поверхности продукта.

Электроника — 4 … 20 mA/HART — двухпроводная

Конструкция электроники

Съемный блок электроники установлен в отсеке электроники корпуса прибора и в случае неисправности может быть заменен самим пользователем. Для защиты от вибраций и влажности электроника полностью залита компаундом. На верхней стороне электроники находятся соединительные клеммы для подключения к источнику питания, а также разъем I²C для параметрирования. В двухкамерном корпусе соединительные клеммы размещены в отдельном отсеке подключения.

Питание

Подача питания и передача токового сигнала осуществляются по одному и тому же двухпроводному кабелю. Рабочее напряжение питания зависит от исполнения прибора. Напряжение питания, см. Руководство по эксплуатации датчика, гл.
«Технические данные».

Должна быть предусмотрена безопасная развязка цепи питания от цепей тока сети по DIN EN 61140 VDE 0140-1.
Данные напряжения питания
• Рабочее напряжение
– 9,6 … 35 V DC
– 12 … 35 V DC
• Допустимая остаточная пульсация (устройство без взрывозащиты или Ex ia)
– для 9,6 V< UN < 14 V: ≤ 0,7 Veff (16 … 400 Hz)
– для 18 V< UN < 35 V: ≤ 1,0 Veff (16 … 400 Hz)

Для рабочего напряжения нужно учитывать следующие дополнительные влияния:
• Уменьшение выходного напряжения источника питания под номинальной нагрузкой (например при токе датчика в состоянии отказа 20,5 mA или 22 mA)
• Влияние других устройств в токовой цепи (см. значения нагрузки в Руководстве по эксплуатации датчика, гл. «Технические данные»)

Соединительный кабель

Устройство подключается посредством стандартного двухпроводного неэкранированного кабеля. В случае возможности электромагнитных помех выше контрольных значений по EN 61326-1 для промышленных зон, рекомендуется использовать экранированный кабель. Для работы в многоточечном режиме HART рекомендуется использовать экранированный кабель.

Экранирование кабеля и заземление

Если требуется экранированный кабель, кабельный экран рекомендуется подключить к потенциалу земли с обеих сторон. В датчике экран следует подключить непосредственно к внутренней клемме заземления. Внешняя клемма заземления на корпусе должна быть низкоомно соединена с потенциалом земли.

Подключение

Однокамерный корпус

Двухкамерный корпус

Электроника — 4 … 20 mA/HART — четырехпроводная

Конструкция электроники

Съемный блок электроники установлен в отсеке электроники корпуса прибора и в случае неисправности может быть заменен самим пользователем. Для защиты от вибраций и влажности электроника полностью залита компаундом. На верхней стороне блока электроники находятся контактные штырьки интерфейса I²C для параметрирования. Соединительные клеммы для питания размещены в отдельном отсеке подключения.

Питание

Питание и токовый выход обеспечиваются в соответствии с требованием безопасной развязки через развязанные двухпроводные соединительные кабели.
• Рабочее напряжение при исполнении для малого напряжения
– 9,6 … 48 V DC, 20 … 42 V AC, 50/60 Hz
• Рабочее напряжение при исполнении для сетевого напряжения
– 90 … 253 V AC, 50/60 Hz

Соединительный кабель

Для подключения токового выхода 4 … 20 mA используется стандартный двухпроводный неэкранированный кабель. В случае возможности электромагнитных помех выше контрольных значений по EN 61326 для промышленных зон, рекомендуется использовать экранированный кабель. Для подачи питания требуется сертифицированный электропроводный кабель с РЕ-проводом.

Экранирование кабеля и заземление

Если требуется экранированный кабель, кабельный экран рекомендуется подключить к потенциалу земли с обеих сторон. В датчике экран следует подключить непосредственно к внутренней клемме заземления. Внешняя клемма заземления на корпусе должна быть низкоомно соединена с потенциалом земли.

Подключение (двухкамерный корпус)

Обзор корпусов

Электроника — Profibus PA

Конструкция электроники

Съемный блок электроники установлен в отсеке электроники корпуса прибора и в случае неисправности может быть заменен самим пользователем. Для защиты от вибраций и влажности электроника полностью залита компаундом. На верхней стороне электроники находятся соединительные клеммы для подключения к источнику питания, а также штекерный разъем I²C для параметрирования. В двухкамерном корпусе эти соединительные элементы размещены в отдельном отсеке подключения.

Питание

Питание осуществляется через соединитель сегментов DP/PA.

Данные напряжения питания

• Рабочее напряжение
– 9 … 32 V DC
• Макс. число датчиков на один соединитель шинных сегментов DP/PA
– 32
Соединительный кабель

Подключение выполняется с помощью экранированного кабеля в соответствии со спецификацией шины Profibus. Подключение осуществляется в соответствии со спецификацией Profibus. В частности, необходимо предусмотреть соответствующие оконечные нагрузки шины.

Экранирование кабеля и заземление

В системах с выравниванием потенциалов кабельный экран на источнике питания, в соединительной коробке и на датчике нужно соединить непосредственно с потенциалом «земли». Для этого в датчике экран должен быть подключен прямо к внутренней клемме заземления. Внешняя клемма заземления на корпусе должна быть низкоомно соединена с выравниванием потенциалов. В случае установок без выравнивания потенциалов, подключите кабельный экран на устройстве питания и на датчике прямо к потенциалу земли. В соединительной коробке или Т-распределителе экран короткого кабеля к датчику нельзя подключать ни к потенциалу земли, ни к другому кабельному экрану.

Подключение

Однокамерный корпус

Подключение (двухкамерный корпус)

Назначение проводов соединительного кабеля VEGAPULS

Электроника — Foundation Fieldbus

Конструкция электроники

Съемный блок электроники установлен в отсеке электроники корпуса прибора и в случае неисправности может быть заменен самим пользователем. Для защиты от вибраций и влажности электроника полностью залита компаундом. На верхней стороне электроники находятся соединительные клеммы для подключения к источнику питания, а также разъем I²C для параметрирования. В двухкамерном корпусе соединительные клеммы размещены в отдельном отсеке подключения.

Питание

Питание осуществляется через шинную линию H1.

Данные напряжения питания
• Рабочее напряжение
– 9 … 32 V DC
• Макс. число датчиков
– 32

Соединительный кабель

Подключение выполняется с помощью экранированного кабеля в соответствии со спецификацией шины. Подключение осуществляется в соответствии со спецификацией полевой шины. В частности, необходимо предусмотреть соответствующие оконечные нагрузки шины.

Экранирование кабеля и заземление

В системах с выравниванием потенциалов кабельный экран на источнике питания, в соединительной коробке и на датчике нужно соединить непосредственно с потенциалом «земли». Для этого в датчике экран должен быть подключен прямо к внутренней клемме заземления. Внешняя клемма заземления на корпусе должна быть низкоомно соединена с выравниванием потенциалов. В случае установок без выравнивания потенциалов, подключите кабельный экран на устройстве питания и на датчике прямо к потенциалу земли. В соединительной коробке или Т-распределителе экран короткого кабеля к датчику нельзя подключать ни к потенциалу земли, ни к другому кабельному экрану.

Подключение

Однокамерный корпус

Подключение (двухкамерный корпус)

Назначение проводов соединительного кабеля VEGAPULS

Электроника — протокол Modbus, Levelmaster

Конструкция электроники

Съемный блок электроники установлен в отсеке электроники корпуса прибора и в случае неисправности может быть заменен самим пользователем. Для защиты от вибраций и влажности электроника полностью залита компаундом. На верхней стороне блока электроники находятся контактные штырьки интерфейса I²C для параметрирования. Соединительные клеммы для питания размещены в отдельном отсеке подключения.

Питание

Питание осуществляется через хост Modbus (RTU).
• Рабочее напряжение
– 8 … 30 V DC
• Макс. число датчиков
– 32

Соединительный кабель

Для подключения устройства применяется стандартный двухпроводный витой кабель, подходящий для RS 485. В случае возможности электромагнитных помех выше контрольных значений по EN 61326 для промышленных зон, рекомендуется использовать экранированный кабель. Для питания требуется отдельный двухпроводный кабель. Подключение осуществляется в соответствии со спецификацией полевой шины. В частности, необходимо предусмотреть соответствующие оконечные нагрузки шины.

Экранирование кабеля и заземление

В системах с выравниванием потенциалов кабельный экран на источнике питания, в соединительной коробке и на датчике нужно соединить непосредственно с потенциалом «земли». Для этого в датчике экран должен быть подключен прямо к внутренней клемме заземления. Внешняя клемма заземления на корпусе должна быть низкоомно соединена с выравниванием потенциалов. В случае установок без выравнивания потенциалов, подключите кабельный экран на устройстве питания и на датчике прямо к потенциалу земли. В соединительной коробке или Т-распределителе экран короткого кабеля к датчику нельзя подключать ни к потенциалу земли, ни к другому кабельному экрану.

Подключение

Двухкамерный корпус

Настройка

Настройка на месте измерения

Через модуль индикации и настройки, посредством клавиш Съемный модуль индикации и настройки предназначен для индикации измеренных значений, настройки и диагностики. Модуль имеет точечно-матричный дисплей с подсветкой, а также четыре клавиши для настройки.

Через модуль индикации и настройки, посредством магнитного карандаша

В случае модуля индикации и настройки в исполнении с Bluetooth, настройку датчика можно выполнять посредством магнитного карандаша, управляя модулем индикации и настройки через прозрачное окошко закрытой крышки корпуса датчика.

Через ПК с PACTware/DTM

Для подключения датчика к ПК требуется интерфейсный адаптер VEGACONNECT, который устанавливается на электронику датчика вместо модуля индикации и настройки и подключается к порту USB компьютера.

PACTware является программным обеспечением для конфигурирования, параметрирования, документирования и диагностики полевых устройств. Необходимые для этого драйверы устройств называются DTM.

Настройка на месте применения беспроводная, через Bluetooth

Через смартфон/планшет Модуль индикации и настройки в исполнении с функцией Bluetooth обеспечивает возможность беспроводной связи с смартфоном/ планшетом с операционной системой iOS или Android. Настройка выполняется через приложение VEGA Tools App из Apple App Store или Google Play Store.

Через ПК с PACTware/DTM

Беспроводная связь между ПК и датчиком осуществляется через подключенный на ПК адаптер Bluetooth-USB и установленный на датчике модуль индикации и настройки в исполнении с функцией Bluetooth. Настройка выполняется через ПК с PACTware/DTM.

Настройка с удалением от места измерения — кабельное соединение

Через выносные блоки индикации и настройки

Настройка может выполняться через модуль индикации и настройки, встроенный в выносной блок индикации и настройки VEGADIS 81 или 82. VEGADIS 81 монтируется с удалением до 50 м от датчика и подключается прямо к электронике датчика. VEGADIS 82 подключается прямо в сигнальную линию в любом месте.

Через ПК с PACTware/DTM

Настройка датчика осуществляется через ПК с ПО PACTware/DTM.

Настройка с удалением от места измерения — беспроводное соединение через мобильную сеть

Мобильный модуль PLICSMOBILE может встраиваться в отсек подключения двухкамерного корпуса датчика plics®. Модуль служит для передачи измеренных значений и удаленного параметрирования датчика.

Альтернативное программное обеспечение для настройки

Настроечные программы DD

Для устройств имеются описания устройств в виде Enhanced Device Description (EDD) для настроечных программ DD, например AMS™ и PDM.

Field Communicator 375, 475

Для устройства имеются описания устройства в виде EDD для параметрирования с помощью коммуникатора Field Communicator 375 или 475. Для интеграции EDD в Field Communicator 375 или 475 требуется программное обеспечение «Easy Upgrade Utility», получаемое от производителя. Это ПО обновляется через Интернет, и новые EDD после их выпуска автоматически принимаются изготовителем в каталог устройств этого ПО, после чего их можно перенести на Field Communicator.

Размеры

Пластиковый корпус

Алюминиевый корпус

VEGAPULS 61

VEGAPULS 62

VEGAPULS 63

VEGAPULS 64

VEGAPULS 65

VEGAPULS 66

На чертежах выше показаны только некоторые из возможных типов присоединения.