ROSEMOUNT罗斯蒙特雷达液位计介绍.ppt

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1、1,雷达液位产品介绍 ROSEMOUNT,2,议程,关于SAAB ROSEMOUNT 罐区雷达自动化系统 (Inventory Tank Gauging) 概述 计量交接级雷达REX3900与计量软件系统: TANK MASTER 存库管理级雷达PRO(RTG40B)系列 过程控制雷达 超声波 液位产品 概述 四线制非接触5600系列 二线制非接触5400系列 二线制导波雷达3300系列 二线制导波雷达5300系列 二线制超声波3100系列 2120液位音叉开关,Rosemount 液位产品,VALUE,2120 2130,3300,Pro,REX,5400,5600,5300,3100,DP

2、 LEVEL,4,4线制控制级5600系列: (精度: +/- 5,10mm),计量级REX-RTG39系列: (精度 +/- 0.5mm) 存库监控级PRO系列 (精度 +/-3, 5mm),2线制非接触5400系列: (精度: +/-3,10mm) 2线制导波雷达3300系列: (精度: +/-5mm) 2线制导波雷达5300系列: (精度: +/-3mm),ROSEMOUNT 产品定位 过程控制 vs. 罐区计量或监控 用户的需求,5600 系列 雷达液位变送器,非接触式FMCW原理,6,5600雷达液位计原理,完全非接触式测量 采用FMCW原理 无可动部件 无需维护 高可靠性 高精确度

3、 长使用寿命,micro wave TankRadar,7,Rosemount 5600 系列雷达物位计,具有针对于过程控制而开发运用的最优化信号 处理软件 具有高度的灵敏度,适合广泛的过程控制应用 测量范围0100米内的测量精度: +/- 5mm 拥有可选项: FF现场总线 或 HART 输出信号 多种材质选择 多种天线形式选择 超宽的供电电源范围: 24 to 240 V AC/DC 可选的压力温度宽适用范围 Radar Master 调试软件包确保简洁的组态,8,坚固的模块化设计,允许不开罐分离雷达头,可任意旋转的雷达头外壳,全范围可配的雷达天线类型,超宽供电电源范围,独特的“ 薄板夹紧

4、”固定安装方式允许适合任意的法兰,双室结构的接线盒,9,5600 系列, 输出信号选择.,主输出信号. 4-20mA + HART 有源 / 无源 本安 / 非本安 HART数字信号供组态使用. 现场总线 本安 / 非本安 辅助输出信号. 4-20mA 有源 / 无源 本安 / 非本安,10,2210 LCD显示单元,显示测量和计算数据 可一体化或远程分体安装 可用于对雷达物位计组态 拥有危险场所认证 (Ex ib IICT4) 远程安装电缆长度允许最大为100米 可以输入热电阻温度信号,11,Std.,Opt.,圆锥式,3”, 4”, 6”, 8” SST,Hastelloy, monel,

5、 tantal,棒状,2”,3,4“ PTFE,5600的传播天线形式,过程密封式,4”, 6” PTFE,Ceramics, 4” , 6”,抛物面式,20” Stainless steel,12,创新测量技术-5400系列,13,两线制，脉冲式雷达,5400 技术汇总,Rosemount 5401, 6 GHz,Rosemount 5402, 26 GHz,非接触测量，不受外界影响,14,双室结构,容易拆卸和安装,全方位旋转,直接微波发送和接受,Rosemount 5401, 6 GHz,Rosemount 5402, 26 GHz,&,5400 技术汇总,15,测量量程: 30 mts

6、30 mts 测量精度: 10 mm (0.4”) 3 mm (1/8”) 重复性: 1 mm (0.04”) 1 mm (0.04”) 刷新时间: at least 1 per sec at least 1 per sec 输出信号: 420 mA/HART or FF* 过程温度: -40 C to +150 C 过程压力: vacuum to 10 Barg 安全认证: E1, I1, E5, I5, E6*, I6,5400 雷达技术特性.,5401 (6 GHz),5402 (26 GHz),* available June,16,高灵敏性 双端口传感技术,双端口技术是指具有两个端口

7、可用于传送和接收信号 降低噪音干扰并减少信号损失 可以接收比标准两线制变送器少50%的反射能量，同样具有相同的或更优良的液面跟踪能力。,17,回波灵敏性 可靠检测来至液面的弱回波,回波动态性 同时处理强弱雷达回波,回波逻辑性 鉴别真假回波,TM,最佳性能来至于三个关键技术,18,Rosemount 5401,Rosemount 5402,Teflon Rod,Rosemount 5400 Series 各种天线,Cone extensions,Cone w/ integrated Teflon Window,Cone extensions,2”, 3”, 4”,19,3300 系列导波雷达 (

8、Guided Wave Radar),?,20,3300 系列雷达,AUP,多参数,3301, 3303,3302,High,High,Low,3301 型: 液位,3302 型: 多参数: 液位 / 界面,3303 型: 固体料位,21,导波雷达液位计测量原理,TDR (时域反射)技术 微波脉冲沿导波杆传播 脉冲在到达不同介电常数的介质表面(液面)时, 一部分能量将反射返回雷达头 空高(液面上方) = 脉冲传播速度 X 消耗的时间 /2,Click picture to run movie,22,导波雷达液位计设计特点,双室结构,无需开罐更换雷达头,全方位旋转,可以任意切割合适长度,各种类型

9、天线,23,技术性能,回路供电： 11 - 42 VDC 信号输出： 4-20 mA 和数字 HART 测量精度: 0.2 inch / 5 mm 重复性: 0.04 inch / 1 mm 刷新时间: 1 per sec 测量量程: 0 23.5m,24,不同导波杆形式适合不同的应用,25,导播杆形式 和导波的外形,同轴,双缆,Click picture to run movie,单缆,26,系统一体化,很容易使用您的 375HART手操器, AMS软件来组态通讯,27,RCT组态工具软件,安装简单 快速组态 波形检测 介电常数计算,28,3302应用实例 - 液位和界面,可以应用于油/似油

10、,水/似水界面应用 要求上层液体的介电常数小 ( 3) 下层液体的介电常数必须大 于上层介电常数,29,应用实例-旁通管安装,替代浮筒,电容式液位计,Replace!,Rosemount 5300 Series 高性能GWR雷达液位 料位和界面变送器,31,Modular design - Reuse Proven Technology,Identical probes as 3300 GWR,Reusing the proven 5400 electronics platform,Modular FF shared with 5400 secures interoperabiltiy wit

11、h all major hosts.,5300 is a proven FF GWR from day one,+,+,=,32,导波雷达液位计测量原理,TDR (时域反射)技术 微波脉冲沿导波杆传播 脉冲在到达不同介电常数的介质表面(液面)时, 一部分能量将反射返回雷达头 空高(液面上方) = 脉冲传播速度 X 消耗的时间 /2,33,Refresher Time Domain Plot - GWR,微波反射效果由三个因素决定: 产品介电常数 (DC), 测量量程 天线类型 界面: DC 介电常数决定了微波在产品中的传播速度 测量界面的精度计算依靠准确的介电常数DC value,Refere

12、nce pulse,34,Powers PlantWeb 带有高级诊断信息 扩展 FF 总线能力,Rosemount Radar Master and Enhanced EDDL EDDL简单 快速安装 调试和故障处理,Probe End Projection 低介电常数 大量程 最好有效性,Advanced Timing 3 mm 测量精度,Direct Switch Technology - DST技术提高能力和可靠性,Smart Galvanic Interface 智能电接口 Robust EMC 性能 增机安全性,5300 主要技术特点,Unique feature!,Unique

13、feature!,35,Direct Switch Technology (DST) 提高了测量性能和可靠性,快速 (3 ns) 在变送器和接收器之间信号传输和转换 给出 2-5 times 强信号反馈给测量电路 最好信噪比 最好的信号增益 大量超和低介电常数 50m 高介电常数 最小DC 1.4 使用单缆探头,Switch,PMM board,Reciver,Transmitter,36,Probe End Projection (探头底部发射)技术处理在大量程低介电常数 场合,Microwaves propagates slower through product than air - p

14、robe end echo will appear below the probe end when product in the tank Used for two purposes: In case the surface echo is lost use the probe end echo and product DC to calculate the surface echo position Use the probe end echo as reference when the surface echo is close to the probe end in order to

15、enhance accuracy of the surface echo position,Reference pulse,Probe end pulse,No pulse from surface,37,Smart Galvanic Interface 智能隔离接口技术更好提高性能和安全性,5300 has a separate Microwave and Electronic ground plane and use same ground plane for Microwave and Chassi This minimize unvanted disturbances becuse o

16、f different ground and give a more stable microwave performance Gives an improved EMC performance and a more roubust measurement Especially important if single lead in solids,opto-isolator,Probe,Chassi ground,To upper electronics,38,Full range of Probe Styles全范围的天线,同轴,双杆,双缆,单杆,单缆,Std, in SST, Monel

17、or Hastelloy,HTHP/HP in SST,Std in SST,Std, in SST, Monel, Hastelloy or PTFE covered,HTHP/HP in SST,Std in SST, or PTFE covered,39,5300不同天线 不同波形和不同应用,Coaxial 同轴天线 不受物体干扰 液面波动和低介电常数影响 使用于清洁介质 Twin Leads 双杆 双缆天线 对于粘稠介质比同轴天线好 对于比较靠近物体场合比单天线好 避免介质在天线之间”搭桥” Single leads单杆 单缆天线 对于固体 高粘度 脏的介质是最好的选择 避免靠近物体干

18、扰,40,5300雷达结构设计-减少成本 增加安全性,双室铝合金结构 保护电子单元 增加安全性,不开罐拆卸和更换 无可动部件 减少维护成本,全方位旋转,可任意切割天线,Multivariable transmitter 多变量变送器可以测量液位和界面,容易接线和调试,Easy-to-read meter 易可视表头,全范围天线 HTHP 高温高压天线采用专利技术,41,2. Flexible probe load system,6. Overall length accommodates flanges up to class 2500,5. Moisture barrier,3. Flexi

19、ble locking system compensates for thermal expansion and fastens the ceramics,4. Brazed Hermetic/ Gas-tight seal isolated from the process and outside forces on the probe,1. Temperature and pressure seal with ceramic insulators and graphite gaskets provide robust thermal and mechanical barrier as we

20、ll as chemical resistance,Probe,HTHP process seal - Designed to meet Extreme Pressures and Temperatures,42,应用市场,3300 应用场合 理解5300比3300优点 界面应用 氨场合 固体应用 大量考虑固体应用,43,Low Dielectrics with Single probe Level and Interface Measurement Sticky product e.g. Crude oil, Waxy oil Solids e.g. Plastics, Cement, Fl

21、y Ash, Corn,Extended measurement range High Dielectrics Up to 50 m e.g.Water based liquids, Solids, longer range for Ammonia Low Dielectrics up to 25 m e.g. Liquefied Gas and Oil,FIELDBUS Foundation customers FF accounts/projects with same target application as for 3300,3300 应用全部包括,5300 目标应用,44,5300

22、 组态,375 Communicator,45,375 w/ Enhanced EDDL (HART),3420,Wireless w/ 753R,Rosemount Radar Master,Adv. Diagnostics,+ Will be Interoperability tested with All Major Hosts,Maintenance,Seamless & Easy Plant Integration reduces Startup Cost,46,Rosemount Radar Master Setup,47,5300和3300性能比较,3100 超声波液位变送器 3

23、490 通用控制器,49,5600,3300,5400,3100,2100,3100 超声波定位,5300,50,非接液的测量方式 适用于腐蚀性和粘稠的液体 宽广的操作范围,非常容易安装 2” 的螺纹安装 丰富的法兰安装附件,3100 超声波特点,温度回路传感装置 准确而且快速的温度补偿,经济的液位测量方案 节省采购费用 节省安装费用,通过LED显示和按钮实现 轻松组态 快速轻松组态 在线线性计算,51,精度: Model 3102, 3105 +/- 2.5 mm for 1m +/- 0.1 inch for 3.3ft Model 3101 +/- 5 mm for 1m +/- 0.2

24、 inches for 3.3ft 分辨率: +/-1 mm,性能指标,52,压力范围: -0.25 bar to +3 bar (-3.6 to 43psig) 温度范围: -30C to +70C (-22F to +158F) -20C to +70C (-4F to +158F) for Model 3101,3100超声波温度和压力指标,53,超声波液位计优点,非接触式的测量 节省了制造和安装成本 相对能够节省采购成本 降低采购费用 简单容易的安装 节省安装费用 快速调试和使用 节省调试成本,54,3100系列的目标行业与市场,化工装置 无机酸溶液, 通用化学品中间罐 饮料与食品行业

25、 废油, 用于卫生要求非接触式测量 电力行业 燃料储罐, 冷却水, 化工原料罐，过滤槽 石油化工行业 炼油行业，水处理。 水处理行业 入口水池, 开口明渠, 下沉罐, 过滤槽 汽车制造行业,55,超声波液位计使用场合,无法采用接触方式测量的场合 非接触式的液位测量 客户对于成本控制有较高要求 经济的解决方案 需要快速的测试和组态场合 简单的按键组态 不易安装的场合 多种多样的法兰配件,You can use 3100 Series where;,56,超声波液位计应用有那些限制条件,过度蒸汽 过度泡沫 强烈的震动环境 重度冷凝的环境 真空环境 高温高压的环境 特殊气体应用行业 CO2, Chl

26、orine,57,3490控制器的三个主要特点,供电 可以给现场仪表提供本安回路供电,编程单元 用于变送器组态,拥有多种国际认证，可以提供 配套外壳 本安回路供电 超常寿命,变送器兼容 可以使用模拟与HART通信,现场显示与薄膜按键 非常简易的在线组态,计算功能和4-20mA 输出& 5 个继电器输出 可以根据输入信号进行计算， 并将计算的结果输出 5 个继电器输出用于现场控制,58,3490 产品总貌,3491 Model 标准控制器，可以带单个 4-20mA or HART 变送器 3492 Model 双通道控制器,可以带两个4-20mA or HART 变送器,可以完成两个信号加减乘除

27、运算 3493 Model 日志控制器,带有内建 7200 事件记录和两个累积器,59,3490 产品 外壳/安装,Wall Mount - IP65 Version Wall Mount NEMA 4X Version Panel Mount Version,60,3491 基本功能,Safe Area,Hazardous Area,3,490 bar,61,Pressure Range: -0.25 bar to +3 bar (-3.6 to 43psig) Temperature Range: -30C to +70C (-22F to +158F) -20C to +70C (-4F

28、 to +158F) for Model 3101,System Integration-系统集成,Rosemount 2130 2120 and 2110 音叉液位开关,63,Rosemount 2100系列产品,Rosemount 2120 2120为全功能产品 宽复盖面的过程连接选项 宽复盖面的安全认证 Rosemount 2110 OEM 版本 2110 保持了2120的大多数性能特点但结构更加紧凑价格低廉. 目标用户为食品酿造工业.,Rosemount 2120,Rosemount 2110,64,振动叉技术,对于2100,自然谐振是通过压电晶体驱动压力弹性元件来实现的. 因此,当叉

29、被液体覆盖时,根据惯性定律,振动频率就发生变化. 这个频率变化由电子电路所检测放大,从而进一步触发报警开关量输出. 2100 的自然谐振频率大约为1300 Hz (短叉技术),当敲击一个音叉时,将引起一个在其自然谐振频率下的 振动. 这个频率将随音叉的尺寸,形状及材质的不通而变化.,压电晶体元件,放大了的振动示意图,65,究竟如何工作?,开关点的技术定义: 开关点随密度不同有所不同 13 mm / 0.5 inch for Water 具有较低密度的液体开关点浸没度将较深. 开关徊滞(HY)为+/- 1 mm / 0.04 in.,输出开关的功能: 假设 Dry = On 且液位未被检测到.

30、输出闭合 LED 常亮 液位被检测到时: 输出断开 LED 闪烁,1 Hz,Inverted if Wet = On,SG Water,SG Water,66,2120 and 2110 性能概述,2110: 紧凑型设计. 安全区域应用. 有限的过程连接,音叉寸及材质选项. 高性价比. OEM,及食品酿造应用.,2120 是全功能产品!,2120: 危险区域认证 ATEX/FM 宽范围的过程连接方式. 4个不同的开关输出方式. 加长尺寸达 3m / 118 in. 不同材质选项.,67,2120/2130的三个优点,高温环境的应用 延长探头用于高温环境 增强了高温和低温的应用能力,DPDT/D

31、PCO 输出“卡式盒” 2路独立的开关回路 Galvanic isolated I/P & O/P,816mA 输出 “卡式盒” 两线单路信号 Compatible with third party signal conditioning,AS-i 总线输出“卡式盒” 数字量 O/P 兼容AS-interface 轻松联入现场总线,失效报警 / 自检功能 增强了诊断功能 失效保护功能 增强了视觉指示功能,2120 & 2130,2120 & 2130,2120 & 2130,2130 Only,2120 & 2130,68,High temperature capability,高温终端延长管

32、 只在2130系列上采用 316L 不锈钢的结构 可以适配与塑料和金属的外壳 扩大了工作温度 操作温度为 : 94+500F / -70+260C 工作温度扩大了74,69,技术指标,过程温度: -40 to +150C / -40 to 302F 环境温度: -40 to +80C / -40 to 176F Derated to 50C / 122F at 150C / 302F process 过程压力: 100 bar at 50C / 1450 psig at 122F 30 bar / 435 psig for hygienic connections 液体S.G.应用范围: 最小

33、: 0.6 大多数液体,除丙烯;丙烷;丁烷类轻烃,应能适用! 粘度: 0.2 to 10,000 cP 防溢罐认证 (German TUV / DIBt, target Sept 2005) For 2120 Model: 危险区域 认证ATEX and FM 本安认证 (IS) to NAMUR standard (Exia) 隔爆认证(Exd),70,“快滴”FAST DRIP式叉头设计,快滴式保证液体以较快的速度从叉头敏感部位滴下. 高粘度液体的快速响应.,71,本地磁性测试功能(2110 and 2120),使用随机携带的永磁铁作为开关的测试手段 以此进行工作确认 当现场调试时,如果未

34、采用常闭模式,必需使用该功能进行仪表的性能确认及线路过载实验!,72,LED 状态,心跳式故障显示,Continuous = 输出闭合. 1 every second = 输出为开路 1 every 2 sec = 叉头为标定/故障 1 every 4 sec = 负载短路或过载. 2 times / sec = 表示标定成功 3 times / sec = 硬件故障 Off = 电源故障/未上电.,1 Hz, Hz, Hz,3 Hz,2 Hz,73,2100 Series 4种电子模块,直接负载 应用例子 继电器 指示灯 报警 两线制加地线 断开时,电流3ma,PNP 输出对 PLCs应用

35、应用例子 直接与PLS相接 PNP晶体管开关 3线制 20-60VDC,继电触点输出 应用例子 需电气隔离的输出 4线制加地线 电源与输出电隔离 单刀双掷触点,本安输出: 应用例子 I本安场合 2-wires 两线制 需安全栅,2110 2120, 2110 2120, 2110 2120,2110 2120,74,仪表组态,总是选择常闭(on)状态 对高报: Dry on 对低报:Wet on,75,延时功能,2120: 方式开关: Wet = On / Dry = On 延时: 0.3, 1, 3, 10, 30 se,Dry = On 1 second,2110: 固定时间 1 seco

36、nds 跳线组态: Wet = On / Dry = On,Dry = On,76,2120: 接线端子位于仪表壳体之外,易于接线. 足够的仪表壳体内部空间,方便盘放电缆 本安输出型具有软件的自诊断. 双出线孔. 模块化可更换电子电路(IS除外),其它特性,无极性电源输入及输出短路保护 360度可观察范围的所谓”心跳”式LED频闪状态指示.,2110: 工业标准4位接插件. (DIN43650),77,2120: 玻璃钢外壳 适合任何电子组件 360 可视 LED 窗口 IS (I1, I5) or No Approval (NA) IP66/67 铝合金 / 316 SS 无本安选项 无外部

37、LED显示 XP (E1, E5) or FM Ordinary Location (G5) approvals IP66/67, NEMA 4X,仪表外壳,2110: 304 SST 外壳 360 可视 LED 窗口 IP66/67 仅用于安全区域.,78,过程连接及材质,2110: Process Connection 管锣纹 (BSPT/P英制 + NPT/美制) ”-1” 卫生型: Tri-Clamp- 2”(Ra0.8 m) Wetted Material 316 L SST,2110/2120: Hygienic,2120: 管锣纹 英制BSPT/P + 美制NPT/3/4”-1”

38、 316L SST, Hastelloy C 法兰连接 DIN 40-100/PN10-100+ ANSI/1.5-2-3-4”/150-600lb. 316L SST, Halar/PFA Coated 卫生型过程连接 Tri-Clamp/1.5”/2” + BSPP/1” 316L SST (Ra0.8 m optional),2120: Flange,2110/2120: Thread,79,叉的长度,2110: 两种叉头长: 短叉/50mm 半延伸式1L/98mm 卫生形/64mm.,2120: 用户可选叉长 除法兰外的标准叉长A44mm. 标准法兰连接H102mm. 延伸长度选项:B150-C300-D500 半延伸长度L:116mm! 也可以特选叉长E;M,94-3000mm. 可调式电缆压头.,Cable gland,延长型一般用于罐顶安装,80,典型应用,1) 泵控制系统,5) 泵保护,4) 食品工业,3) 限位报警,2)高报警,81,安装方向,六角锣母上有对准标记 确保音叉开缝与流体垂直或顺方向安装!,对准标记,82,Thank you,高品质的产品 最优质的服务 永远的合作 永远的朋友,