智能型雷达物位计

 

JERD800 系列传感器是的雷达式物位测量仪表，测量距离大 35 米 , 可以用于存储罐、中间缓冲罐或过程容器的物位测量，输出 4 … 20mA 模拟信号。

1. 2 应用

●采用的非接触式测量

●采用极其稳定的材料制造

●测量液体、固体介质的物位

●可以测量所有介电常数＞ 1.8 的介质

●测量范围 0 … 20m( 可以扩展到 35 米 )

●采用两线制、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

● 4 … 20mA 输出 /HART （两线）

●分辨率 1mm

●不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响

●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 250 ℃

1. 3 测量原理

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。一种特殊的时间延伸方法可以确保稳定和精确的测量。即使工况比较复杂的情况下，存在虚假回波，用新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。

20mA 100%

4mA

1. 4 输入 0%

天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成，精度可达到毫米级。距离物料表面的距离 D 与脉冲的时间行程 T 成正比： D=C × T/2 （其中 C 为光速） 因空罐的距离E已知， 则物位L为： L=E-D

1. 5 输出

通过输入空罐高度 E （ = 零点），满罐高度 F （ = 满量程）及一些应用参数来设定，应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于 4 … 20mA 输出。

2. 仪表介 绍

JERD800 系列智能雷达物位仪表

应　　用：过程条件简单，腐蚀性的液体。浆料、固体比如：污水储罐，酸碱储罐，浆料储罐，固体颗粒，小型储油罐

测量范围： 20 米过程连接： G1 1 / 2 螺纹或 1 1 / 2 NPT 介质温度： -40-120 ℃过程压力： -1.0-3bar 重复性：± 2mm 精　　度： < 0.1% 频率范围： 6.8GHz 防爆 / 防护等级： Exia II C T6/IP67 信号输出： 4 … 20mA/HART( 两线 )

应　　用：存储或过程容器腐蚀性的液体、浆料、固体比如：水液储罐，酸碱储罐，浆料储罐，固体颗粒，小型储油罐

测量范围： 20 米

过程连接：法兰

介质温度： -40-150 ℃

过程压力： -1.0-20bar

重复性：± 2mm

精　　度： < 0.1%

频率范围： 6.8GHz

防爆 / 防护等级： Exia II C T6/IP67

JERD802 信号输出： 4 … 20mA/HART( 两线 )

应　　用：适应各种存储容器或过程计量环境，液体、浆料、固体比如：原油、轻油储罐，原煤、粉煤仓位，挥发性液体储罐，焦碳料位，浆料储罐，固体颗粒

测量范围： 35 米

过程连接：法兰

过程温度： -40-250 ℃

过程压力： -1.0-40bar

重复性：± 2mm

精　　度： < 0.1%

频率范围： 6.8GHz

防爆 / 防护等级： Exia II C T6/IP67

JERD803 信号 输出： 4 … 20mA/HART( 两线 )

JERD80 1

3. 安装指 南 2 3 4

3. 1 安装位置说明

3. 2 罐内安装

●在信号波束内，应避免有如下安装物（ 1 ）：例如限位开关，温度传感器等。

●对称装置（ 2 ），如真空环，加热线圈，挡板等等。

●如果罐内有（ 1 ）（ 2 ）干涉物件，应采用导波管进行测量。

3. 3 佳安装选择

1. JERD801 、 JERD802 的罐内安 装
2. 4.1 标准安装

100m

安装在 G1 1 / 2 A 接管上螺纹连接的棒式天线

● PT FE( 聚四氟乙烯 ) 的棒式天线特别适于测量腐蚀性的介质，如酸和碱。食品行业的无菌容器需要不起反应，且安装尺寸小的仪表， PTFE 棒式天线不但不会起任何反应，而且所需的容器开孔很小，只有 50mm 或 G1 1 / 2 A 螺纹开孔。

安装在 G1 1 / 2 A 螺纹上的棒式天线

1. JERD803 的罐内安 装
2. 5.1 标准安装

●喇叭天线必须延伸出安装短管，否则应使用天线延长管。

●喇叭天线必须调整至垂直，不要让雷达束指向罐壁

。

D

3. 5.2 安装短管较长时使用天线延长管

●当喇叭长度小于安装短管长度时，应使用天线延长管。

●如果喇叭口直径大于安装短管的直径，包括延长管在内的天线需要从容器里面安装。选择延长管时仪表至少抬高 100mm 。 特殊延长管 ●若天线需要倾斜或垂直于罐壁安装，可使用 45 °或 90 °的天线延长管。

从外部穿过塑料罐壁进行测量

●介质的介电常数ε r ﹥ 10

●高液面应低于罐顶 20cm

●距离 H 应大于 100mm

●建议使用支座安装以便调整至理想的 H

●若有可能应避免安装在冷藏或粘附的场合，天线与容器之间的空间应有保护措施

●选择低介电常数的容器建造材料及相应的厚度，不得使用导电塑料

●若有可能，使用天线 DN250/10 ″

●在罐外的波束范围内不要安装任何可能引起干扰的部件（如管子）

3. 6 佳安装位置 标准安装

标记应指向罐壁；安装标记应位于法兰的两个螺栓孔的正中间

法兰螺母上的标 记

DN50 DN80...DN250

G1 1 / 2 A

或

1 1 / 2 NPT

法兰上的标 记

DN150 DN200..DN25 0

法兰的定位方向

为了准确定位，在法兰或螺纹上均有标记，在安装时，此标记必须符合下述方向：

雷达在使用过程中，回波信号的幅度表明了安装位置是否佳，在固体料应用场合如果回波信号幅度较低可转动法兰，每次转动一个孔位使干扰回波达到小。另外还可以通过虚假回波存储，达到好测量效果。

操作步骤如下 ：

Ⅰ ) 在打开储罐的过程连接之前，必须确认罐内无压力，并无有害介质。 Ⅱ ) 应确认容器内空罐或料位刚好覆盖罐底的情况下进行定位调整，料位较少的情况下也可进行定位调整；可通过虚假回波存储，对回波信号进行优化。 Ⅲ ) 将法兰标记转动一个孔位，或将螺纹转动 1/8 圈，注意回波幅度，继续旋转法兰或螺纹，直到转动一圈为止，在回波信号佳位置定位。 Ⅳ ) 在优位置固定好法兰或拧紧螺纹，若有必要，更换密封圈。

回波信号示意图：

图一正常的物位回 波 图二有虚假回 波

0

图一

0

图二

-8

4. 导波管内的测 量

4. 1 一般介绍

●如果容器内的装置复杂，比如：加热盘管、换热器或运转很快的搅拌器等，需要使用安装导波管的天线。当介质产生持续涡流或者容器内装置造成虚假反射时，也可以采用这种天线。

●由于雷达信号在导波管内被聚焦，所以可以测量介电常数小的介质（ε r ＝ 1.6 … 3 ）。

●下面开口的导波管必须达到需要的低液位，这样才能在管道中进行测量。

●注意导波管上方的通气孔应该与仪表标牌一侧在一条直线上。

●除了在容器内安装导波管之外，还可以在容器外安装旁通管。

●如果通过导波管或旁通管测量，由于雷达信号的运行时间的改变，大测量范围会缩小 5 … 20 ％（比如： DN50:15m 而不是 20m ， DN100:18m ，而不是 20m ）。

●将传感器的标牌的一侧对准导波管开孔的轴线。由于雷达信号的极化，只有在这个方向上，才能保证稳定可

靠的测量。

100%

￠5...1 0

0%

焊接在容器上的导波管安装在容器接管上的导波管

●如果传感器安装在旁通管上（比如：以前使用的是浮子钢带测量装置），雷达传感器必须安装在高于旁通管与容器上部的连通部分至少 500mm 的地方。如果旁通管的内壁不平，需要在附加使用一个测量套管（管子套管子）。

●如果介质的介电常数小（＜ 4 ）， 旁通管的长度应较普通的旁通管长，因为部分雷达信号可以穿透介电常数小的介质，当旁通管的介质很少的时候，由旁通管底部反射的回波信号要比介质反射的信号还要强，此时，经常出现测量误差。在这种情况下，如果将旁通管延长（ 300 … 800mm ） , 穿透介质的那部分雷达信号可以在这部分介质中被衰减。也可以在旁通管底部安装折射板，将到达底部的雷达信号折射走。

安装旁通管的天线

100%

0%

延长的旁通管用于测量表面波动大的介质利用旁通管测量介电常数小的介质

4. 2 粘附性介质

●对于粘附性介质，导波管的直径应该尽

 

 

DN150 量大一些。对于非粘附性的介质，导 波 管的直径可以为 50 mm ，对于有些粘 附 的介质，导波管的直径一般为 10 0mm 或 150mm 。

● DN 50 、 DN80 、 DN100 、 DN150 安装导波管如果介质的粘附性太强，不能通过导波管进行测量。

4. 3 通过导波管测量混合介质

●如果需要测量导波管内的混合介质或分层介质，导波管上需要开圆形孔、长圆形孔或矩形孔。开孔是为了充分混合导管内的介质。

●由于雷达信号极性的问题，应该在导波管上成 180 °开两排圆形或矩形孔。雷达传感器在安装的时候应该注意：开孔的轴线应该与传感器的标牌的一侧对齐。

●较宽的矩形孔会造成虚假回波。因此矩形孔不能宽于 10mm 。为了降低信号的噪音面，圆形的开孔优于矩形的开孔。

￠5...10

￠5...10

相同的介质混合介质 混合介质

4. 4 带球阀的导波管

5. 导波管的设计指南

雷达传感器的导波管一般用于 DN50 、 DN80 、 DN100 和 DN150 的法兰。

低液位0％

低液位0％

导波管末端弯曲示意图旁通管末端弯曲示意图

6. 虚假回波

由于安装的不正确会产生很大的虚假回波，以下是经常出现安装错误的举例：

容器内的突起部分

●如果容器内有上表面是平面的凸起部分，会对测量有很大的影响。必须在凸出部分上加一个折射板，以保证正常测量。

正确　　　　　　　　错误

容器内的装置

●容器内的装置，比如：梯子等都会造成虚假回波。在设计安装位置的时候，不能有任何装置阻挡雷达信号的运行。

介质附着

●如果传感器距离容器太近安装，附着在容器壁上的介质会造成虚假反射。传感器应该与容器壁保持距离。

正确　　　　　　　　错误

容器内的支架

●和其它容器装置一样，容器内支架会造成很强的虚假回波。采用折射板可以很好地防止虚假反射。

支架

正确　　　　　　　　错误正确　　　　　　　　错误

介质波动大

●如果介质产生很强的涡流，比如：由于搅拌或很强的化学反应等，建议采用导波管或旁通管测量。注意导波管或旁通管内不能附着介质。如果介质有可能产生附着的话，要使用 100mm 标准的或更粗的导波管或旁通管。

7. 典型的安装错误

容器接管太长

●如果容器接管太长，会造成虚假反射。要保证喇叭口天线伸出接管至少 10mm. 如果使用棒式天线，容器接管的长度为 60mm 或 100 ，长不超过 250mm 。

基准 面

≥10m m

正确　　　　　　　　错误喇叭口天线：正确与错误的接管长度

100 % 75 %

0%

正确　　　　　　　　错误

半球形或拱形罐顶

●半球形或拱形罐顶相对于雷达传感器就相当于一个凸透镜。如果雷达传感器正好安装再这个凸透镜的焦点上，传感器接受到的虚假回波会增强。佳的安装位置在容器半径的 1/2 处。

正确

错误

错误

正确　　　　　　　　错误

棒式天线正确与错误的接管长度安装在拱形罐顶上

传感器没有对准介质表面安 装 导波管安装错误

●如果传感器没用对准介质表面安装的话 ，

●没有开通气孔测量信号就会减弱。必须将雷达传感器的在导波管上端必须开通气孔，如果不开通轴线垂直对准介质表面。气孔，会造成错误测量。

正确　　　　　　　　错误

传感器应该对准介质表面

产生泡沫

●介质表面的又厚又稠的泡沫会造成测量误差。必须对此采取措施，可以选用旁通管或使用其它测量方法。 正确　　　　　　　　错误

极性方向错误

8. JERD800 系列尺寸

152m m

228m m 126mm

247m m

24m m

L=50m m

L L=100m m L=150m m L=200m m

280m m

棒式天线雷达尺寸（一）棒式天线雷达尺寸（二） 高温型雷达尺寸

雷达表头尺寸一雷达表头尺寸二编程器尺寸（单位 mm ）

10. 发射角和虚假反射 ●雷达信号通过天线系统聚焦，雷达波束的发射就像手电筒的光束，呈锥形。锥形发射角的大小取决于天线尺寸。 测量距 离 0 m 测量距 离 0 m 测量距 离 0 m 测量距 离 0 m ●锥形发射内的任何物体都会反射雷达信号。特别是近的几米内的管道、支架或其它装置造成的虚假反射特别强。比如：距离发射天线 6 米处的虚假回波要比 18 米处的强 9 倍。 24°100 ％ 4.25 m 4.25m 0 m ●对于远处的虚假反射面，雷达信号的能量被分散到一个很大的面积上，这样反射回来的虚假信号就很弱，不像近处的虚假回波对测量的影响那么大。●要沿传感器轴线方向垂直介质表面发射，而且要避免在整个发射角内没有任何装置，特别是距离天线近的 1/3 区域内。 测量距 离 30° ●如果发射的雷达信号可以垂直到达介质表面，而且没有任何容器装置，这样的测量条件是好的。 20 m 100 ％ 5.3 m 5.3m0m 测量距 离 0 m 14° 100 ％ 2.4m

4.25 m 4.25 m

24°100 ％ 0 m 24°100 ％ 0 m

4.25 m 4.25 m

4.25 m

测量距 离 30°棒式天线发射角 测量距 离 30°

测量距 离

20 m 100 ％ 5.3 m 5.3m0m DN100 喇叭口发射角 20 m 100 ％ 5.3 m 5.3m0m

20 m

5.3m

测量距 离 0 m 测量距 离 0 m

测量距 离 0 m 测量距 离 0 m 测量距 离 0 m

测量距 离 0 m

20 °

14°14°

20 ° 20 ° 14 °

20 m

3.5 m

20 m 20m 100％0 m

2.4 m 2.4 m 3.5 m

0m 100 ％ 2.4 m 0m 100 ％ 2.4m

20 m 20 m 20 m

3.5 m 3.5m2.4 m

0 m 100％0 m 0m

3.5 m 3.5 m 2.4 m

20 m

3.5 m

DN150 喇叭口发射角

DN250 喇叭口发射角

11. 仪表线 性

JERD80 1

20m m

10m m
10m m		20m 1.0 m
20m m

20m m

10m m
10m m		20m 1.0 m
20m m

JERD80 2

20m m

10m m
10m m		35m 1.0 m
20m m

JERD80 3

12. 测量条件

注意事项

●测量范围从波束触及罐底的那一点开始计算，但在特殊情况下，若罐低为凹型或锥形，当物位低于此点时无法进行测量。

●若介质为低介电常数当其处于低液位时，罐底可见，此时为保证测量精度，建议将零点定在低高度为 C 的位置。

●理论上测量达到天线尖端的位置是可能的，但是考虑到腐蚀及粘附的影响，测量范围的终值应距离天线的尖端至少 100mm 。

●对于过溢保护，可定义一段安全距离附加在盲区上。

●小测量范围与天线有关。

●随浓度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以将其反射，但在的条件下是可以进行测量的。

●当测量范围超出时，仪表输出为 22mA 电流。

1. 接线方 式
2. 调 试

JERD800 可以通过三种方式调试：

14. 1 通过编程模块调试 （ JEPM ）

● JEPM 编程器由 6 个按键和一个液晶显示屏，可以显示调整菜单和参数设置。其功能相当于一个分析处理仪表。

14.2 通 过 JESOFT 软件调试

无论那种信号输出， 4 … 20mA/HART, 雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用 BTSOFT 软件进行仪表调试，需要一个仪表 CONNECTCAT 驱动器。

24V DC供电

JESOFT

14.3 通 过 HART 手持编程 器

使用软件调试的时候，给雷达仪表加电 24VDC ，同时在连接 HART 适配器前端加一个 250 欧姆的电阻。如果一体式 HART 电阻（内部电阻 250 欧姆）的供电仪表，就不需要附加外部电阻， HART 适配器可以和 4 … 20mA 线并联。

15. 技术数据：

基本参 数 工作频率： 6.8GHz

波束角 ： 24 ° JERD801, JERD802 20 ° JERD803 带 DN150 法兰 16 ° JERD803 带 DN200 法兰 14 ° JERD803 带 DN250 法兰

测量范围： 0 … 35m 重复性：± 2mm 分辨率： 1mm 采　　样：回波采样 55 次 /s 响应速度： >0.2s( 根据具体使用情况而定 ) 电流信号： 4 … 20mA 精　　度： <0.1%

天线材 质 JERD801 ： PP 或 PTF E JERD802 ： PTF E JERD803 ：不锈钢 316 L

通讯接 口 HART 通讯协议

过程连接 JERD801 （ PP ， PTFE 棒式天线）： G1 1 / 2 A 或 1 1 / 2 NPT JERD802 （ PTFE 棒式天线）：翻边法兰 DN50 、 DN80 、 DN100 、 DN150 、 DN200 、 DN250 JERD803 （喇叭口形式天线）：法兰 DN50 、 DN80 、 DN100 、 DN150 、 DN200 、 DN250

电　　源电　　源： 24V DC(+/-10%) ，波纹电压： 1Vp p 耗电量： max22.5m A

环境条件温　　度：－ 40 ℃…＋ 70 ℃ 容器压力（表压）－ 1 … 40ba r

防爆认 证 Exia IICT6

外壳保护等级 IP6 7 两线制接线供电和信号输出共用一根两芯导 线 电缆入口 2 个 M20*1.5 或 2 个 1 / 2 NPT （电缆直径 5 … 9mm ）

16. 产品选 型
JERD801
	防 爆 P 标准型 ( 非防爆 ) 电流信号输出 (4 … 20mA)HART 协议 I 本安型 (Exia Ⅱ C T6) 电流信号输出 (4 … 20mA)HART 协议 D 本安型＋隔爆型 (Exd ia Ⅱ C T6) 电流信号输出 (4 … 20mA)HART 协议

天线型 式 / 材 料 / 过程温 度

SP 棒式 /PP/-40 … 100 ℃ SF 棒式 /PTFE/-40 … 120 ℃

过程连 接

G 螺纹 G1?A N 螺纹 1?NPT A DN50 PN16C 型 316L 不锈钢法兰 B DN80 PN16C 型 316L 不锈钢法兰 C DN100 PN16C 型 316L 不锈钢法兰 D DN150 PN16C 型 316L 不锈钢法兰 E DN200 PN16C 型 316L 不锈钢法兰 F DN250 PN16C 型 316L 不锈钢法兰

容器接管长 度

A 50m m B 100m m C 200m m D 250m m E 300m m Y 特殊约 定

外 壳 / 防护等 级

L 铝 /IP67

电缆进 线M M20*1.5 N ?NPT

现场显 示

V 带 X 不带

编程 器

B 带 X 不带

量 程 (cm)

JERD802

防 爆

P 标准型 ( 非防爆 ) 电流信号输出 (4 … 20mA)HART 协议 I 本安型 (Exia Ⅱ C T6) 电流信号输出 (4 … 20mA)HART 协议 D 本安型＋隔爆型 (Exd ia Ⅱ C T6) 电流信号输出 (4 … 20mA)HART 协议

天线型 式 / 材 料

SF 棒式 /PTFE

容器接管长 度

A 50m m B 100m m C 200m m D 250m m E 300m m Y 特殊约 定

过程连 接

FA PTFE 翻边， 316L 不锈钢法兰 DN50 PN16 C 型， FB PTFE 翻边， 316L 不锈钢法兰 DN80 PN16 C 型， FC PTFE 翻边， 316L 不锈钢法兰 DN100 PN16 C 型， FD PTFE 翻边， 316L 不锈钢法兰 DN150 PN16 C 型， FE PTFE 翻边， 316L 不锈钢法兰 DN200 PN16 C 型， FF PTFE 翻边， 316L 不锈钢法兰 DN250 PN16 C 型，

密 封 / 过程温 度

P 普通密封 /-40 … 100 ℃ G 高温密封 /-40 … 150 ℃带散热片

外壳 防 / 护等 级

L 铝 /IP67

电缆进 线

M M20*1.5 N ?NPT

现场显 示

V 带 X 不带

编程 器

B 带 X 不带

量 程 (cm)

JERD803

防 爆

P 标准 型 ( 非防 爆 ) 电流信号输 出 (4 … 20mA)HART 协 议 I 本安 型 (Exia Ⅱ C T6) 电流信号输 出 (4 … 20mA)HART 协 议 D 本安型＋隔爆 型 (Exd ia Ⅱ C T6) 电流信号输 出 (4 … 20mA)HART 协议

过程连 接

A 法 兰 DN50 PN16 C 型不锈 钢 316L B 法 兰 DN80 PN16 C 型不锈 钢 316L C 法 兰 DN100 PN16 C 型不锈 钢 316L D 法 兰 DN150 PN16 C 型不锈 钢 316L E 法 兰 DN200 PN16 C 型不锈 钢 316L F 法 兰 DN250 PN16 C 型不锈 钢 316L G G2 1 / 2 A 螺 纹 Y 特殊约定

天线型 式 / 材 料

A 导波 管 / 不锈 钢 316L B 喇叭天 线 76mm/ 不锈 钢 316L C 喇叭天 线 96mm/ 不锈 钢 316L D 喇叭天 线 146mm/ 不锈 钢 316L E 喇叭天 线 196mm/ 不锈 钢 316L F 喇叭天 线 242mm/ 不锈 钢 316L

天线延长 管

1. 无

1. 2. 200mm
2. 3. 300mm
3. 4. 400mm

密 封 / 过程温 度

P 普通密 封 /-40 … 120 ℃ G 高温密 封 /-40 … 250 ℃带散热片

外壳 防 / 护等 级

L 铝 /IP67

电缆进 线

M M20*1.5 N ?NPT

现场显 示

V 带 X 不带

编程 器

B 带 X 不带

三 现场信号显示器JE631

1. 液晶显示仪表技术规格
2. 工作温度：－ 20 ℃… 70 ℃ 湿　　度 ： 0 … 100 ％相对湿 度 显　　示：四位液晶显 示 显示响应：标准显示响应 与 4 … 20mA 输入成线性关 系 显示方式：高度（空高、料高）、百分比、体 积
1. 壳体技术规格
2. 外壳材料： 铝 外壳喷漆：聚氨 酯 密封材料：丁腈橡 胶 电器连接：两 个 M20*1.5 或两 个 1 / 2 NPT 不锈钢电缆密封 套 重　　量 ： 3.2K g
1. 性能

显示精度：表头显示或校准量程 的 0.2 ％ 显示分辨率：表头显示或校准量程 的 0.1 ％ 故障模式：液晶显示仪表发生故障或损坏不影响物位计的正常工作，所有数据都将保存在存 储

　　　　　器中，即使断电也不会丢失数据 。

228 m m

55 m m

￠12 6

59m m

4. 现场信号显示器选 型 型 号

63 1 P 普 通 I 防爆

显 示

A 高 度 B 体 积 C 百分比

电缆接 口

M M20*1. 5 N 1 / 2 NPT

电缆线 （ m ）

 

物位计选型参数表 客户信息 单　位：地　址：电　话：　　　　　　　　　传真： E-mail ：

联系人：　　　　　　　　　　　　邮　编：　　　　　　　　　　　　手　机：　　　　　　　　　　　 日　期：　　　年　　　月　　　日

许可证

罐 / 容器信息

储罐类型：

测量介质

介质名称 ： _______________________________ □液体　　　　　□固体　　　　　□混合介质介质温度 ： ____________________ ℃介电常数 ： ____________________ 挂料： □是□否搅拌：□是□否

过程连接

螺纹：（ □ G1? A □ 1?NP T □ G2A ） 　　　　□法兰 （ DN= ）　　　□法兰 （ ANSI= ）

电源： □ 24VD C □ 220VAC 输出： □ 4 … 20m A □ HAR T □ PROFIBU S PA 显示：□带表头显 示 □不带表头显示