FX-E.80ESH1导波雷达液位计电话
雷达物位传感器的测量原理
雷达物位传感器基于时域反射（TDR）原理，通过发射26GHz或80GHz高频电磁波并计算回波时间差实现物位测量。电磁波在空气中传播速度接近光速（3×10⁸m/s），1ns的时间分辨率对应15cm的测量精度。某石化储罐实测显示，80GHz传感器对ε=1.8的柴油测量误差仅±2mm，比超声波传感器精度提高5倍。最新相位干涉技术可识别0.1°的相位变化，将分辨率提升至0.1mm级。传感器通常采用FFT算法处理回波信号，能在-40～200℃环境稳定工作。
使用导波雷达液位计要注意几个事情。
1.液体会不会挂料很厚，或者结晶。
如果只是像菜油那样挂料，在缆绳上有几个毫米的厚度，不会影响测量。如果是有几个厘米的挂料厚度，会影响测量，形成一个虚假反射目标。
如果液体因为温度变化会结晶，要注意结晶厚度，在缆绳上几个毫米的结晶不影响测量，结晶厚了，也会形成一个虚假反射目标。
2.有搅拌吗？
如果是搅拌，因为搅拌所带来的旋转力，会将缆绳拉向螺旋桨，就是杆式导波雷达，时间长了，杆子也会被旋转力拉弯。在这样环境下不建议用导波雷达，如果一定要用，请加导波管，把导波雷达放在导波管内测量。避免搅拌产生的影响。
3.罐子高度是不是很低。
如果是高度1米-1.5米这样的小罐子，那就不要选水滴形天线高频雷达，也不要选低频雷达。要选用导波雷达中的同轴导波雷达，用DN50-DN100的法兰连接，能够解决小罐子里面雷达盲区对测量的影响。
工业生产过程要求液位测量仪表应满足多功能、智能化、、精度高、免维护等要求，磁致伸缩液位计、导波雷达物位计和差压变送器均适用于液位测量，昌晖仪表结合这三种仪表在火电厂的应用，对差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计性能原理与液位测量应用现状作一对比。
1、工作原理
①磁致伸缩式液位计工作原理
如图1所示，磁致伸缩式液位计根据磁致伸缩原理设计，其在一个非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线，在顶端装一个压磁传感器，每秒发出10个电流脉冲信号，并开始计时，电流脉冲同磁性浮子在磁致伸缩线上产生一个扭应力波，沿磁致伸缩线向两端传送。测量压磁传感器收到这个扭应力波信号的起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔，来判断浮子位置，即得被测液位，转变为成比例的4-20mA信号输出。
图1 磁致伸缩式液位计工作原理
②导波雷达物位计测量原理
如图2所示，导波雷达液位计由发生器产生一个沿导波杆向下传送的电磁脉冲波，遇到介电常数大的液体表面时被反射，计算脉冲波的传导时间，而得到液位位置。
图2 导波雷达物位计测量原理
③差压变送器测量原理
差压变送器传感器是双侧压力作用测量元件，经压-电转换器，处理为标准4-20mA信号输出。
2、分析与比较
①差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计原理比较
A、磁致伸缩液位计根据磁浮子位置测得液位，测量影响因素为介质密度，介电常数、气相组分、工作温度、压力对测量没有影响。
B、导波雷达液位计测量的影响因素为介电常数、气相组分，温度、压力对测量也有一定影响。
C、差压变送器是根据压差变化测量液位，影响测量结果的因素如腔体真空或负压产生虚假读数；管路内气泡带来干扰；容器内水的密度改变导致测量误差。
②差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计特性比较
A、磁致伸缩液位计特性
a、性强
由于磁致伸缩液位计采用波导原理，整个变换器封闭在不锈钢管内，和测量介质无接触，无机械可动部分，故无摩擦、无磨损，传感器工作，寿命长。
b、精度高
由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作，通过测量起始脉冲和终止脉冲的时间来确定被测位移量，因此测量精度高，分辨率优于0.01%FS，这是用其他传感器达到的精度。
c、性好
磁致伸缩液位计测量时无需开启罐盖，避免了人工测量所存在的不因素；防爆性能高，本安防爆，使用，适用于对化工原料和易燃液体的测量。
d、易于安装和维护
磁致伸缩液位计一般通过罐顶已有管口进行安装，适用于地下储罐和已投运储罐，在安装过程中不影响正常生产。
e、便于系统自动化工作
磁致伸缩液位计的二次仪表采用标准输出信号，便于计算机对信号进行处理，容易实现联网工作，提高整个测量系统的自动化程度。
B、导波雷达物位计特性
a、对液体、颗粒及浆料连续物位测量不受介质变化、温度变化、稀有气体及蒸汽、粉尘、泡沫等的影响。
b、液体量程小于15m时，测量精度为±5mm；量程大于15m时，测量精度为5mm±0.05%。
c、量程60m，耐250℃高温、40kg高压，适用于爆炸危险区域。
d、对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响。
e、顶部和底部具有盲区。
C、差压变送器特性:
a、常规差压变送器在许多液位测量应用中，在液体有额外的蒸气压力。由于蒸气压力不是液位测量的一部分，需要使用引压管和有密封件的毛细管来抵消它的存在。
b、电子远传技术采用数字结构取代机械部件，响应速度更快，测量精度也有所提高。
c、天气寒冷时装置通常需要伴热或保温，要检查引压管漏水、冷凝、蒸发和堵塞。
d、距离过长的毛细管会使压力传输变得误差过大，同时安装过程要求较高。
表1 差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计特性比较
仪表类型 测量精度 性 安装 泄漏点 维护量 寿命
差压变送器 低 一般 复杂、附件多 较多 大 长
导波雷达 较高 较高 简单 较少 低 较长
磁致伸缩 高 高 简单 少 低 长
③工况干扰比较
实际应用中常见工况产生干扰和影响的情况如表2所示。
表2 实际应用中常见工况产生干扰和影响的情况
常见工况 差压变送器 导波雷达物位计 磁致伸缩液位计
压力变化 影响很大 无影响 无影响
温度变化 影响很大 有影响 无影响
震动干扰 影响很大 有影响 无影响
电磁干扰 无影响 有影响 无影响
介质 水、汽 水、汽 水、汽
介电常数 影响很大 影响很大 无影响
介质成分(如水、汽) 影响很大 影响很大 无影响
④适用范围比较
差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计适用范围如表3所示。
表3 差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计适用范围
适用范围 差压变送器 导波雷达物位计 磁致伸缩液位计
压力0-1MPa 适用 适用 适用
压力0-4MPa 适用 适用 适用
压力0-30MPa 适用 —— 适用
温度0-100℃ 适用 适用 适用
温度0-220℃ 适用 适用 适用
温度0-565℃ 适用 —— 适用
精度5‰-1‰ 适用 适用 适用
精度1‰ —— —— 适用
量程0-5m 适用 适用 适用
量程0-10m 适用 适用 适用
量程0-30m 适用 适用 适用
由对析可知:
①磁致伸缩液位计适用于电厂工况，精度高，稳定性很好，安装与维护量很小，基本不需要维护。在电厂高加、低加、凝汽器、除氧器等容器设备以及其他辅机工位，如油站、化水等均适用。其凭借环境适应性强、安装方便、高精度、低成本、免维护的优点，在当今液位测量领域占较大优势。
②导波雷达液位计适合的工况较好，对温度和环境要求较高，对于安装空间有一定的要求。安装要求避开进料口，以免产生虚假反射。不能安装在拱形罐的中心处（否则传感器收到的虚假回波会增强），也不能距离罐壁很近，佳安装位置在容器半径的1/2处。只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能罐内物位的测量，满足精度要求。调试较方便，运行和维护量不大。
③差压变送器适合的工况有限，而且传感器零漂移严重；测量偏差大，长期工作稳定性差，精度较低，受环境影响较大；安装及维护量较大，无论是正常运行还是例行维护，工作量都较大，现在基本作为一个备用选择。
雷达物位计的测量效果
雷达物位计是*的雷达式物位测量仪表，测量距离zui大20米，可以用于存储罐、中间缓冲罐或过程容器以及各种料仓的物位测量，输出4…20mA模拟信号。
雷达物位计采用*的非接触式测量，其稳定的材料制造，测量液体、固体介质的物位，两线制、回路供电的技术，供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输，不受压力、温度变化、惰性气体、真空、烟尘、噪音、蒸汽、粉尘、等工况影响。雷达物位计不受介质密度、粘稠度和温度的变化影响，过程压力可达40bar，过程温度可达220℃， 分辨率1mm，无盲区，高精度。
雷达物位计两线制技术，是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品，测量灵敏，刷新速度快，安装简便，牢固耐用，免维护。雷达物位计高频微波脉冲通过天线系统发射并接收，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种的时间延伸方法可以确保稳定和的测量。
即使工况比较复杂的情况下，雷达物位计存在虚假回波，用的微处理技术和调试软件也可以准确的识别出物位的回波。雷达物位计是26G高频雷达式物位测量仪表，输出4-20mA模拟信号，测量zui大距离可达70米；天线被进一步优化处理、新型的微型处理器可以对信号进行更高速率的分析和处理，使仪表能够在反应釜、固体料仓等复杂的测量环境有效工作。
雷达物位计天线发射较窄的微波脉冲，经天线向下传输。微波接触到被测介质表面后被反射回来再次被天线系统接受和处理，传输信号经电子信息处理单元自动转换成物位信号。雷达物位计天线尺寸小，便于安装；非接触性雷达，无磨损，不产生污染，腐蚀、泡沫、水蒸气、粉尘、压力、温度等对雷达的影响微弱，严重粉尘环境对雷达测量影响微弱，波长更短，对倾斜的固体的表面有的反射能力。
FX-E.80ESH1导波雷达液位计电话
导波雷达液位计在检测液位时采用的是时域反射（TDR）原理，信号的传输介质是同轴电缆和导波杆，可以认为导波雷达液位计进行液位检测是基于传输线的特性的。以下简要介绍 TDR 的原理。
同轴电缆和导波杆是比较常用的信号传输线，我们可以把它等效为理想的双导线传输线，由相同的很多小的部分组成，每个小的部分又由很多的电阻 R、电容C、电感 L 和电导 G 等元件一起组成，并且同轴电缆和同轴导波杆的特性阻抗在每处都是一样的。
同轴电缆等效传输线原理图如图 2-1 所示。
图 2-1 同轴电缆等效传输线原理图
由上图知道，如果同轴电缆与其他介质相接触，由于介电常数（这里用rε 来表示）是不同的，会使相接触部分的等效阻抗发生一定变化。当同轴电缆的某一端发射出脉冲信号时，脉冲信号会沿电缆进行传输。如果传输中没有与其他介质的接触时，那么对应的负载阻抗和电缆的特征阻抗相等，那么脉冲会被吸收因此没有回波信号产生；如果发生与其他介质的接触时，那么对应的负载阻抗就会发生变化，使之和特征阻抗不相等，就会产生回波信号。
这里定义一个反射系数为 ρ ，它是反射信号与发射信号的幅度的比值，我们用它来用来表示负载阻抗和特性阻抗的关系。
其中:tZ 表示任意一点的阻抗，cZ 表示特性阻抗。因此，在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:1．当同轴电缆传输正常时，那么t cZ =Z
， ρ =0 ，发射脉冲会被吸收，没有回其中:tZ 表示任意一点的阻抗，cZ 表示特性阻抗。因此，在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:
1．当同轴电缆传输正常时，那么t cZ =Z ， ρ =0 ，发射脉冲会被吸收，没有回
图 2-2 断路回波信号示意图
3．当同轴电缆传输短路（即为与其他介质接触时）时，那么tZ =0 ， ρ = −1，同样产生全反射，但是短路回波信号和发射信号具有相反的性，短路回波示意图如图 2-3 所示。
图 2-3 短路回波信号示意图
当脉冲信号在导波杆上传输时，如果碰上其他介质就会使该点的阻抗变化，从而反射系数也会发生变化，会产生回波信号。我们可以进一步计算发射脉冲和回波脉冲的时间差就能计算出发射电路到该介质接触点的距离。
导波雷达测量系统原理:
导波雷达液位计就是时域反射原理来进行测量的，测量过程我们分为信号传播和整个测量系统来作介绍。
导波雷达信号传播示意图如图2-4所示。
在机械机构上，仪表的表头内部的收发电路会通过同轴射频接插件和同轴电缆相连。同轴电缆的另一端将会在法兰的位置与同轴导波杆连接。导波杆则是直接插入到罐体的介质内，导波杆的末端与罐底底部则是有一段距离的。
根据左图可以看到，电路板输出的脉冲信号会通过同轴电缆，再在同轴导波杆上进行传播。由2.1节的介绍，在同轴电缆和导波杆的连接处会首先发生断路，进而一部分信号会产生一个顶部回波信号，但是仍有一部分信号还会继续沿导波杆传播。当信号与被测液体表面接触时，其阻抗特性会发生变化，其一部分也会被反射，会再产生一个真正的液位回波信号。也会有另外一部分信号仍然会继续向下传播，***终会损耗在不断发射中。液位计可以判断出液位回波和顶部回波之间的时间差，根据这个时间差，我们用单片机进行计算就可以得到液位的高度。
根据右图所示，在罐体为空的时候，没有液位就不会发生液位回波信号，但是仍然会有顶部回波信号，而且在导波杆的底部会断路而产生一个的底部回波信号‘。
假如罐体内有两种不同的介质，由于密度不同这两种介质会分别存在于液体的上部和下部。如果这两种介质的介电常数大不相同，那么就可以通过回波的不同来判断两种介质的分界面，进而也可以得出这两种介质的不同高度。由于脉冲信号是通过导波杆传播，导波杆上的空气、气态的凝结不会影响性能，因此可以长时间测量低介电常数的产品。一般情况下被测液体的介电常数越大回波信号也就越强，也就更容易检测出液位，比如水比丁烷更容易测量。
假设电磁信号在介质中传输无损耗，则信号在其中的传播速度可以表示为:
其中:c为电磁波在真空中的传播速度(3×10八立方米m/s）。
Y为介质的相对介电常数，
从为同轴电缆的相对磁导率(大多数液体其近似等于l}o
我们可以得到:
若电磁波在同轴导波杆上的传播距离为L，那么回波信号的传播时间为:根据这个实际传播速度结合时间就可以计算出液位[[19]。因此，的深度:
L可以表示为液位因罐体高度为H，***后得到的液位高度为:
h=H一L导波雷达测量系统示意图如图2-5所示。
图中为整个导波雷达测量系统，导波雷达液位计发送的是窄脉冲信号，对刚性杆***大测量范围为6.1 m，柔性杆为***大范围则为30m。在实际测量中，在量程的上部和下部都会存在一段死区，分别为上部死区和下部死区，其长度分别为Lz和L,，这两个死区的特性是非线性的，所以造成测量误差会偏大。我们把上部死区的较低点定义为上参考点，用它来代表液位的满点(***高可测点)和20mA输出电流。下部死区的***高点则定义为下参考点，用它来代表液位的零点(较低可测。
点)和4mA输出电流。在导波杆末端到罐底的距离为L。
由此，在实际应用时，液位的计算需要考虑到上部死区和下部死区的因素。在液位显示时需要加上杆末端距离罐底的距离L。和下部死区的高度L1 [21] o
一般液位测量时只需要测量一定范围内的高度，即有效量程为两个死区之间的高度，也叫线性区。
在罐体内实际显示的液位高度(即以下参考点作为零点)为:
hD = h一L。一L, 这里L+L、是液位的整体迁移量。
本章主要是对导波雷达液位计进行了理论分析，首先介绍了导波雷达液位计测量所需要的时域反射原理，接着详细讲述了导波雷达测量系统的原理，***后则概括了本课题所设计的导波雷达液位计所要实现的功能和特点。
一、设计特■ 获得高计量交接精度以监测大容量液体设备
■ 通过第三方 IEC 61508 SIL 2 或 SIL 3 认
■ 可以提供更高的性
■ 型二合一功能可提供冗余液位测量
■ 2 线制 IS 总线电源使得安装便捷
■ 包括有线和 / 或无线数输
■ 可用于测量大容量储罐类型和产品 （范围包括液化气、轻油产品、原油以及沥青等）
提高测量精度、工厂效率和性
- 为大容量液体储罐提供高的液位精度
5900S 液位计及其 0.5 毫米或1毫米的仪表精度可将液位测量的不确定度降至。它通过提供以下功能优化您的存储运营:
■ 符合 OIML 和其他法定计量机构认的计量交接精度
■ 的库存管理
■ 的损耗控制数据
5900S 通常与高精度多点温度传感器配合使用，以计算高精度的 API 标准净体积。
- 使运营更加
■ 没有移动零件可提高性和减少中断
■ 大多数 5900S 天线类型都可以安装在运行中的储罐上
■ 艾默生智能无线技术可大幅减少安装成本，让您可轻松操作远程储罐
■ 5900S 是艾默生完整的储罐液位计量解决方案的一部分，艾默生已为 100,000 多个大容量液体储罐提供了储罐计量服务
- 提高溢出等级
■ 型二合一功能在一个外壳中有两个雷达液位计，可分别进行液位和溢出测量
■ 符合 IEC 61508 的 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 符合 API 2350 兼容解决方案
获取完整的液位和库存信息
罗斯蒙特 5900S 是一款性能且具有计量交接精度的非接触式雷达液位计，适用于罐区和炼油厂。它通常会集成到高性能储罐计量系统中，包括用于计算净体积的平均温度测量。数据将传输到控制室，然后在一台主机或 TankMaster 库存软件包中显示。
艾默生的智能无线解决方案可作为备选方案针对远程储罐以及远距离现场接线不可用的应用，从而节省安装成本。
5900S 液位计提供天线选件以适应大容量液体存储应用和储罐类型。
- 自滴落设计不受冷凝影响
由于天线发射微波的抛光 PTFE 表面是倾斜的，因此其更不易受冷凝水或冷凝物的影响。冷凝液滴不会覆在有源天线上，因此，雷达信号不会因冷凝而衰减，从而确保更高的精度和的性。
- SIL 功能
罗斯蒙特 5900S 通过 SIL 2 和 SIL 3 认适用于防溢出系统。
带有 SIL 选件的 5900S 将在预设液位单独的报警回路并触发罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 上的继电器输出。报警信号可连接到紧急停车系统 (ESD)/ 自动防溢出系统 (AOPS)。
SIL 2 需要一个 5900S。SIL 3 通过二合一 5900S 实现。配有SIL 继电器输出的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 也是 SIL 性所的。
- 可实现成本的冗余液位测量二合一液位计
5900S 液位计可在变送器表头中集成两个电子单元。
独有的二合一解决方案可在一台液位计中提供一个主要和一个备用单元，或一台液位计加上一个独立的、基于雷达的高高液位报警功能。
二合一解决方案还可通过组态进行实时增量校验，以比较两个单元的信号。
与安装两台液位计相比，二合一解决方案使机械和电气安装更加简便。
二、订购信息
1. 带抛物面天线的罗斯蒙特 5900S 雷达液位计
带抛物面天线的罗斯蒙特 5900S 是一款性能的非接触式雷达液位计。它是在带固定顶盖、不带导波管储罐上安装的良选。因其具有窄雷达波束和高信噪比的特性，抛物面天线可安装在现有的检修孔盖上并靠近储罐壁。在某些情况下，还可安装在带浮顶的储罐上，用于测量向下至顶盖上目标板的距离。
■ 可测量各种产品，包括轻油产品、重质燃料油以及沥青等
■ 天线设计不受产品积聚和冷凝影响
■ 计量交接精度符合 OIML R85:2008
■ 基于 IEC 61508，符合 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 二合一功能可用于冗余液位测量
■ 采用 2 线制低电压 Tankbus 进行通讯，便于安装
■ 通常安装在运行中的储罐上
表 1. 带抛物面天线的 5900S 雷达液位计的订购信息
(1) 要求冗余代码为 2 且带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 3。如果其中一个液位计处于报警模式，则发出报警。不适用于性能等级代码 X。
(2) 要求带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 S。
(3) 要求代码为 Q4 的选件。不适用于性能等级代码 X。
(4) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(5) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元 （具有相应类型认）或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(6) 要求代码为 S4 的选件。
(7) 不包括法兰。
(8) 不适用于代码为 U1 的选件。
(9) 要求认 (SIS) 的代码为 S 或 3。
(10) 书包括保压接液部件。
(11) 要求罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 中带有一个或多个继电器输出。
2. 带喇叭形天线的罗斯蒙特 5900S 雷达液位计
带喇叭形天线的罗斯蒙特 5900S 是一款非接触式雷达液位计。其管嘴更小，直径小200 毫米（8 英寸），可轻松安装在顶盖固定的储罐上。
■ 可测量各种产品（沥青或类似产品除外，此类产品建议使用抛物面天线进行测量）
■ 计量交接精度符合 OIML R85:2008
■ 基于 IEC 61508，符合 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 二合一功能可用于冗余液位测量
■ 采用 2 线制低电压 Tankbus 进行通讯，便于安装
■ 通常安装在运行中的储罐上
表 2. 带喇叭形天线的 5900S 雷达液位计的订购信息
(1) 要求冗余代码为 2 且带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 3。如果其中一个液位计处于报警模式，则发出报警。不适用于性能等级代码 X。
(2) 要求带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 S。
(3) 要求代码为 Q4 的选件。不适用于性能等级代码 X。
(4) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(5) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元 （具有相应类型认）或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(6) 要求代码为 S4 的选件。
(7) 要求认 (SIS) 的代码为 S 或 3。
(8) 书包括保压接液部件。
(9) 要求罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 中带有一个或多个继电器输出。
3. 带有导波管阵列天线的罗斯蒙特 5900S 雷达液位计
带阵列天线的罗斯蒙特 5900S 是一款用于导波管测量的、性能的非接触式雷达液位计。它提供固定式和铰接盖式两个版本。
典型应用包括带浮顶的原油储罐和带 / 不带内浮顶的汽油 / 成品油储罐。
■ 适用于原油、汽油或同类产品
■ 计量交接精度符合 OIML R85:2008
■ 基于 IEC 61508，符合 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 二合一功能可用于冗余液位测量
■ 有效管道内生锈或产品沉积
■ 采用 2 线制低电压 Tankbus 进行通讯，便于安装
■ 铰接盖式版本更易于产品取样和人工投尺测量
■ 通常安装在运行中的储罐上
表 3. 带导波管阵列天线的 5900S 雷达液位计的订购信息
(1) 要求冗余代码为 2 且带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 3。如果其中一个液位计处于报警模式，则发出报警。不适用于性能等级代码 X。
(2) 要求带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 S。
(3) 要求代码为 Q4 的选件。不适用于性能等级代码 X。
(4) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(5) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元 （具有相应类型认）或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(6) 要求代码为 S4 的选件。
(7) 要求计量交接类型认代码为 0 或 R，并且天线尺寸为 6 或 8。
(8) 不适用于代码为 U1 的选件。
(9) 要求认 (SIS) 的代码为 S 或 3。
(10) 书包括保压接液部件。
(11) 要求罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 中带有一个或多个继电器输出。
4. 带 LPG/LNG 天线的罗斯蒙特 5900S 雷达液位计
带 LPG/LNG 天线的罗斯蒙特 5900S 是一款性能的非接触式雷达液位计，用于测量加压或低温液化气。雷达信号在导波管内传输，即便在液体表面沸腾的情况下，也能使液位计获得强的回波。
■ 计量交接精度符合 OIML R85:2008
■ 基于 IEC 61508，符合 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 二合一功能可用于冗余液位测量
■ 具备参考设备功能，可在储罐运行时进行测量校验
■ 采用 2 线制低电压 Tankbus 进行通讯，便于安装
■ 内置压力传感器用于蒸发补偿，可提供测量性能
■ 集成球阀
表 4. 带 LPG/LNG 天线的 5900S 雷达液位计的订购信息
(1) 要求冗余代码为 2 且带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 3。如果其中一个液位计处于报警模式，则发出报警。不适用于性能等级代码 X。
(2) 要求带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 S。
(3) 要求代码为 Q4 的选件。不适用于性能等级代码 X。
(4) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元或 TankMaster。附带认的板和密封套
件。不适用于性能等级代码 X。
(5) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元 （具有相应类型认）或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(6) 要求代码为 S4 的选件。
(7) 包括集成球阀。
(8) 包括集成球阀和压力变送器。
(9) 要求危险场所认代码为 I1、 I2、 I5、 I6 或I7。(10) 要求认 (SIS) 的代码为 S 或 3。
(11) 书包括保压接液部件。
(12) 要求罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 中带有一个或多个继电器输出。
三、技术规格
仪表精度
高精度:±0.5 毫米（0.020 英寸）
标准精度:±1 毫米（0.039 英寸）
温度稳定性
在 -40 至 +70°C（-40 to 至 158°F）的环境中 < ±0.5 毫米（0.020 英寸）
现场总线（标准）
FOUNDATION™ 现场总线 FISCO (Tankbus)
更新时间
每 0.3 秒重新测量一次
可重复性
0.2 毫米（0.008 英寸）
高液位变化率
高 200 毫米 / 秒
计量铅封
是
安装注意事项
请参阅罗斯蒙特 5900S 参考手册
测量原理
FMCW 方法（Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波）是指传输的雷达信号具有在 10 千兆赫周围线性频率变化的特点。当接收到反射后，液体表面反射的频率与通过天线发射的信号频率相比有轻微差异。频率差与天线和液体表面之间的距离成正比，因此与液位也成正比。该技术可获得稳定的测量值。
通讯 / 显示 / 组态
输出变量及单位
■ 液位和空高:米、厘米、毫米、英尺或英寸
■ 液位变化率:米/秒、米/小时、英尺/秒、英尺/小时、英寸/分钟
■ 信号强度:毫伏
组态工具
罗斯蒙特 TankMaster WinSetup、现场手持通讯器
FOUNDATION™ 现场总线特征
对性敏感
否
静态电流消耗
51 毫安
启动电压
9.0 VDC
设备电容 / 电感
请参阅后页的 “ 产品认 ”版块
类别（基本或链路主设备）
链路主设备 (LAS)
可用 VCR 数目
多 20 个，包括一个固定式
链路
多 40 个
小槽口时间 / 大响应延迟 / 小信息间延迟
8/5/8
功能块和执行时间
1 个资源功能块。
5 个转换器功能块（液位、寄存器、Adv_Config、体积和LPG）。
6 个模拟输入 (AI) 功能块:10 毫秒，2 个模拟输出 (AO) 功能块:10 毫秒。
1 个比例 / 积分 / 微分 (PID) 功能块:15 毫秒
1 个信号表征器 (SGCR) 功能块:10 毫秒，1 个积分器 (INT)功能块:10 毫秒，
1 个数学 (ARTH) 功能块:10 毫秒，1 个输入选择器 (ISEL) 功能块:10 毫秒。
1 个控制选择器 (CS) 功能块:10 毫秒，1 个输出分配器 (OS)功能块:10 毫秒。
实例化
是
符合 FOUNDATION™ 现场总线标准
ITK 5.2
PlantWeb 警报支持
是
操作支持向导
重新开始测量，写入保护设备，恢复出厂设置 - 测量组态，启动 / 停止设备模拟，设置为液面，重置统计信息，更改模式，寄存 / 移除假回波，刷新回波峰，校验针，更改气相压力，更改蒸汽温度。
高级诊断
软件、存储器 / 数据库、电子部件、内部通讯、模拟、液位补偿、液位测量、环境温度、气相压力 / 温度补偿、LPG 校验针以及手动测量值等。
电气
Tankbus 电缆布线
0.5-1.5 mm2 (AWG 22-16) 屏蔽双绞线
电源
FISCO:9.0 - 17.5 VDC，对性不敏感（例如 2410 储罐Hub）
实体:9.0 - 30.0 VDC，对性不敏感
总线电流消耗
50 毫安（二合一版为 100 毫安）
微波输出功率
< 1 毫瓦
机械
外壳材质及表面处理
聚酯漆涂层压铸铝材
电缆入口（连接件 / 密封接头）
两个 ½ - 14 NPT，用于电缆密封接头或导线管。变送器交付时，随附有一个用于密封未使用端口的金属堵头。
可选:
■ M20 x 1.5 导线管 / 电缆接头
■ 金属电缆密封接头 (½ - 14 NPT)。
■ 4 针插头型 Eurofast 连接器或 A 型 Mini 4 针插头型 Minifast连接器
总重量
■ 5900S 变送器头:单一版为 5.1 千克（11.2 磅），二合一版为 5.4 千克（11.9 磅）
■ 带喇叭形天线的 5900S:约为 12 千克（26 磅）
■ 带抛物面天线的 5900S:约为 17 千克（37 磅）
■ 带导波管阵列天线的 5900S:约为 13.5-24 千克（30-53 磅）
■ 带 LPG/LNG 天线的 5900S:6 英寸 150 psi 型约为 30 千克（66 磅）； 6 英寸 300 psi 型约为 40 千克（88 磅）
天线
5900S 天线采用自滴落设计，某些型号的天线还包括倾斜的抛光 PTFE 表面。较大限度地减少了天线上的冷凝水，雷达信号不会因冷凝而衰减。因此，无需维护操作，而且还提高了其准确性和性。根据储罐类型、储罐开口和应用可以选择适合的一款天线。
变送器表头
5900S 天线类型均可匹配同一变送器表头，从而将备用零件的需求降至。
■ 双仓室变送器外壳将电子部件和接线分开，更换时无需打开储罐
■ 可抵御雷电、湿气 / 雨水，而且外壳表面可耐受硫磺和盐雾环境
■ 电子部件包括一个或两个封闭单元。
二合一解决方案在同一个外壳中安装了两个一样的电气隔离电子单元。
5900S 拥有变送器频率在线调整功能，它使用一个晶体振荡器来控制输出频率，可达到更高的精度。这是无需液位计重新标定的原因之一。
环境
工作环境温度
-40 至 +70°C（-40 至 +158°F）。启动温度为 –50°C(–58°F)
储存温度
-50 至 +85°C（-58 至 +185°F）
湿度
0-100% 相对湿度
侵入防护等级
IP 66/67 和 Nema 4X
抗振性
IEC 60770-1 等级 1 和 IACS UR E10 测试 7
电信
符合:
■ FCC 15B A 类和 15C
■ R&TTE（EU 指令 99/5/EC）ETSI EN 302372； EN 50371
■ IC (RSS210-5)
电磁兼容性
■ EMC（EU 指令 2004/108/EC）EN 61326-1；EN 61326-3-1
■ OIML R85:2008
瞬变 / 内置雷电保护
根据 IEC 61000-4-5，电压 2 千伏等级接地。符合 IEEE 587 B类瞬变保护及 IEEE 472 浪涌保护。
压力设备指令 (PED)
97/23/EC
低电压指令 (LVD)
LVD（EU 指令 2006/95/EC）EN/IEC 61010-1
版本
1. 5900S 标准版
内置 Tankbus 终端电阻
有（需要时可连接）
菊花链
是
2. 5900S 二合一版
仪表精度(1)
± 0.5 毫米（0.020 英寸）
分离
液位计电子部件采用电气分离形式，两个电子单元共用一根天线
接线
单独或常规
储罐 Hub 连接
■ 将两个单元连接到一个 Hub，或
■ 将单元分别连接到不同的 Hub
内置 Tankbus 终端电阻
单 Tankbus 连接:有（需要时可连接）。
双 Tankbus 连接:可终止主 Tankbus。
菊花链
是
3. 5900S SIL 版
分离
液位计电子部件采用电气分离形式，SIL 3 版有共用天线
内置 Tankbus 终端电阻
否
菊花链
是
本质报警信号的电气属性
正常状态下，12.5 VDC，1-2 毫安（无报警）
接线
■ 其他单独的报警用 2 线电缆，或
■ 由两根 2 线电缆合并而成的单根电缆（报警和液位）
4. 带抛物面天线的 5900S
储罐内的工作温度
高 +230°C (+445°F)
测量范围
法兰以下 0.8 至 30 米（2.6 至 100 英尺）
可测量 0.5 至 50 米（1.6 至 164 英尺）。精度可能会下降。
如需更长的测量范围，请咨询当地代表。
压力范围
卡箍 / 螺纹式:-0.2 至 0.2 巴（-2.9 至 2.9 psig）
焊接式:-0.2 至 10 巴（-2.9 至 145 psig）
暴露在储罐环境中的材质
天线:材质符合 AISI 316/316L 和 EN 1.4401/1.4404。
密封:PTFE
O 型圈:FEP 氟聚合物
天线尺寸
440 毫米（17 英寸），定制尺寸的天线请咨询厂家。
人孔尺寸和安装
500 毫米（20 英寸）开口。
使用法兰球将抛物面天线安装在人孔盖上。其设计可在一定范围内轻松调整天线倾角和方向。
灵活的法兰球无需装置即可安装在水平或倾斜的人孔上。
5. 带喇叭形天线的 5900S
储罐内的工作温度
高 +230°C (+445°F)
测量范围
法兰以下 0.8 至 20 米（2.6 至 65 英尺）。
可测量 0.5 至 30 米（1.6 至 100 英尺），精度可能会下降。
压力范围
-0.2 至 2 巴（-2.9 至 29 psig）
暴露在储罐环境中的材质
天线和法兰:材质符合 AISI 316/316L 和 EN 1.4401/1.4404。
密封:PTFE
O 型圈:Viton® 氟橡胶
天线尺寸
175 毫米（7 英寸），定制尺寸的天线请咨询厂家。
管嘴直径
小 200 毫米（8 英寸）
储罐连接件
可使用水平法兰；安装位置靠近储罐壁时，可选用 4° 倾斜法兰。
要求高精度和性时，可使用水平安装法兰。液位计安装在靠近储罐壁的位置时，可使用 4° 倾斜安装法兰，以达到高精度。
6. 带导波管阵列天线的 5900S
储罐内的工作温度
-40 至 120°C（-40 至 248°F）
测量范围
法兰以下 0.8 至 30 米（2.6 至 100 英尺）
可测量 0.5 至 40 米（1.6 至 130 英尺）。精度可能会下降。
如需更长的测量范围，请咨询当地代表。
压力范围
固定安装型:20°C (68°F) 时 -0.2 至 2 巴（-2.9 至 29 psig）。
铰接盖安装型:5 至 8 英寸管道为 -0.2 至 0.5 巴（-2.9 至7.2 psig）。
10 和 12 英寸管道为 -0.2 至 0.25 巴（-2.9 至 3.6 psig）。
暴露在储罐环境中的材质
天线:聚苯硫醚 (PPS)
密封:PTFE
O 型圈:氟硅橡胶
法兰:材质符合 AISI 316/316L 和 EN 1.4401/1.4404
导波管尺寸
5、6、8、10 或 12 英寸，定制尺寸的导波管请咨询厂家。
天线尺寸
5、6、8、10 或 12 英寸，定制尺寸的天线请咨询厂家。
储罐连接件
5 英寸孔型符合 ANSI 5 英寸 150 级
6 英寸孔型符合 ANSI 6 英寸
150 级 /DN 150 PN 16
8 英寸孔型符合 ANSI 8 英寸
150 级 /DN 200 PN 10
10 英寸孔型符合 ANSI 10 英寸
150 级 /DN 250 PN 16
12 英寸孔型符合 ANSI 12 英寸 150 级
低损耗模式
为达到计量交接大容量液体存储应用所需的精度，天线采用低损耗技术，该技术专为罗斯蒙特储罐计量产品而发明，用于在导波管中心传输雷达波。
这样可以消除由于导波管内部生锈和产品沉积而导致的信号衰减和精度下降。
7. 带 LPG/LNG 天线的 5900S
球阀的工作温度
-55 至 90°C（-67 至 194°F）
储罐内的工作温度
-170 至 90°C（-274 至 194°F）
测量范围
法兰以下 1.2 至 30 米（3.9 至 100 英尺）
可测量 0.8 至 60 米（2.6 至 200 英尺）。精度可能会下降。如需更长的测量范围，请咨询当地代表。
压力范围
-1 至 25 巴（-14.5 至 365 psig）。
注意！法兰的压力等级可能高于 25 巴，但大储罐压力仍为25 巴。
压力传感器（可选）
暴露在储罐环境中的材质
天线和法兰:材质符合 AISI 316/316L 和 EN 1.4401/1.4404。密封:石英和 PTFE
导波管尺寸兼容性
天线可安装于 4 英寸 sch. 10、4 英寸 sch 40 或 100 毫米（内径 99 毫米）的导波管。如天线尺寸需定制，请咨询厂家。
法兰尺寸和等级
4 英寸 150/300 级
6 英寸 150/300 级
8 英寸 150/300 级
压力密封
附带双阻断功能的压力密封件由石英 / 陶瓷窗和防火球阀构成。使用压力传感器，可修正因蒸气而导致的偏差，从而获得测量性能。
校验可能性
通过参考设备功能，可在储罐运行时进行测量校验。安装在导波管孔内的校验针以及位于下方导波管末端的带校验环的反射板可在固定的预定义距离提供参考回波。
四、产品认
五、尺寸图
图 1. 带抛物面天线的罗斯蒙特 5900S 尺寸
图 2. 带喇叭形天线的罗斯蒙特 5900S 尺寸图
图 3. 带导波管阵列天线的罗斯蒙特 5900S 尺寸图
图 4. 带 LPG/LNG 天线的罗斯蒙特 5900S 尺寸图
导波雷达液位计的详细介绍
导波雷达液位计是一种液体高度测量仪，其设计基于时间行程的原理。 测量开始后，雷达波以光速运行，运行时间可以用电子元件转换为物位信号。
仪表测量从基准点到材料表面的距离，探针发出高频脉冲沿电缆传播。 当脉冲撞到水位表面时，在原路上反射回来，被仪表内的接收机接收，将时间信号转换成物理信号。
导波雷达液位计测量结果准确，不受以下因素影响
水体密度、固体材料松散情况、温度、投入时粉尘、水体表面泡沫等不影响测量。 使用同轴棒式探针的测量不受罐体和短管内部结构的影响，可以更换探针和探针。
轨道雷达液位计的优点:
雷达水位计可连续测量水体、粒子和浆料等，测量结果不受介质种类、周围环境温度变化、惰性气体和蒸汽、粉尘、泡沫等影响。
测量精度为5mm，量程为60米，即使在250的高温、40公里的高压环境下，事项也能够测量，雷达液位计也适用于爆炸危险区域。
耐蚀性高:轨道雷达液位计应用于水液罐、酸碱罐、浆罐、固体颗粒、小型储油箱。 各种导电性、非导电性介质、腐蚀性介质。
FX-E.80ESH1导波雷达液位计电话
ROSEMOUNT导波雷达液位计是一种高精度、高稳定性的液位测量仪器，它采用导波雷达技术，能够对各种液体进行准确的非接触式测量。它广泛应用于石化、制、食品饮料等行业中，成为了液位测量领域中的佼佼Z。
一、罗斯蒙特导波雷达液位计的基本原理
导波雷达液位计采用的是微波的传播原理，其基本原理是:发射一定频率的微波信号，微波信号沿着传输线传输，并被传输材料反射回来。设液位计的工作频率为f，微波信号通过传感器发射到物料中后，会在介电常数ε和介质的损耗因子tanδ的共同作用下，由于反射衰减而逐渐减弱，当微波信号的强度低于一定的阈值时，传感器将识别物料表面。
二、罗斯蒙特导波雷达液位计的特点与优势
1.高测量精度:ROSEMOUNT雷达液位计具有G的测量精度，可以实现到毫米级别的液位测量。
2.强适应性:导波雷达液位计的工作原理不受物料性质、材料厚度和容器形状等因素的影响，具有很强的适应性。
3.不受温度和压力影响:导波雷达液位计采用雷达技术，不受温度和压力的影响，适用于高温、高压等D环境下的液位测量。
4.安装方便:导波雷达液位计具有体积小、重量轻、结构简单等特点，安装方便，维护简单。
5.响应:导波雷达液位计能够响应液位变化，实时反馈结果，帮助用户有效地监测液位状态。
三、ROSEMOUNT雷达液位计的应用领域
ROSEMOUNT雷达液位计广泛应用于石化、制、食品饮料、水处理等行业中，用于油罐、成品油罐、储罐、储槽、烘干器、搅拌罐、加工装置等的液位测量。在化工行业，导波雷达液位计可用于反应釜等高温、高压环境下的液位测量。在食品饮料行业，导波雷达液位计可以对各种液体进行准确地测量。
四、罗斯蒙特导波雷达液位计的维护与保养
1.定期检查仪器:罗斯蒙特雷达液位计需要定期检查仪器的电缆、传感器、线路等部分是否存在结垢、腐蚀等情况，及时清洗、更换。
2.适时校正仪器:由于液体的介电常数和温度等因素的影响，可能会对仪器的读数产生一定影响，因此需要适时校正仪器。
3.严格遵守使用规程:罗斯蒙特雷达液位计的使用过程中需要严格遵守操作规程，其正常工作，对设备造成不必要的损坏。
4.保持周围环境清洁:罗斯蒙特雷达液位计周围的环境需要保持清洁和干燥，避免灰尘、湿气等因素对仪器的影响。
五、结语
ROSEMOUNT导波雷达液位计具有高精度、高稳定性、广泛适应性等优点，是液位测量领域中的佼佼Z。在使用过程中需要严格遵守操作规程，做好维护和保养工作，以确保其长期稳定运行。
物位测量的仪表在选型时，与压力或流量测量等仪表有很大不同。这是因为物位测量的现场情况千差万别，而生产商又很难设计出能满足工况应用的物位仪表。只有充分了解仪表特点及现场应用条件，才能正确选择所需要的产品，同时充分发挥仪表的测量性能。
雷达物位计的回波质量主要受以下因素影响:
1.传播介质的介电常数，该常数越稳定越有利于传播。雷达波是电磁波，电磁波在传播过程中不受传播介质稳定程度的影响，只与其介电常数有关。这是雷达技术与超声波技术的重大区别。
2.被测介质表面状况，表面越平整，其介电常数越大，则越有利于回波反射。
所以考虑现场情况时，应注意这两个方面:
1.天线到被测介质间空气介电常数的分布
2.被测介质的表面状态及其介电常数。
雷达物位计的优点是:不受空气波动影响，随距离衰减小，穿透力强。
雷达物位计的种类及应用:
雷达物位计目前已成为市场上的主流产品，主要分为脉冲雷达物位计和导波雷达物位计。低频脉冲雷达物位计尽管具有价格相对低廉的优点，但在主要应用领域中，属于逐渐被淘汰的产品。
与低频脉冲雷达物位计相比，高频脉冲雷达物位计在应用过程中有以下优点:
1.高频雷达物位计(主要指26GHz和24GHz)具有能量高，波束角小，天线尺寸小，精度高等优点。
2.26GHz雷达波长11mm，6GHz雷达波长50mm，雷达物位计在测量散装料位时，雷达波反射主要来自料面的漫反射，漫反射的强度与物料大小成正比，与波长成反比，而大部份散装料直径远远小于50mm，这就是目前26GHz雷达是测量散装料物位*选择的原因。
3.在一些直径小而高度并不是很高的小型罐的应用中，6GHz雷达天线长(300-400mm)无形中增大了盲区(大约600mm)，另外由于6GHz雷达方向性差(开角大)在小罐中会产生多径反射;而26GHz雷达频率高，天线短，方向性好，克服了6GHz雷达的缺点，适用于小罐测量。
4.由于现场环境恶劣，随着时间推移，雷达天线会堆积污物、水汽等，26GHz雷达天线小，附加天线罩可大大改善因污物、水汽造成的影响;6GHz雷达天线大，加天线罩很困难。且仪表较沉重，清理困难。
5.由于26GHz雷达方向性好，很多恶劣工况，可通过简单隔离，将雷达物位计装在容器外进行测量。