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大連鑫民自動化儀表有限公司
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功能與系統設計測量原理Micropilot是一種"俯視式"時間行程測量系統
功能與系統設計測量原理
Micropilot是一種"俯視式"時間行程測量系統。用于測量從參考點(即過程連接點)到物料表面的間距。天線發出微波脈沖，在被測物料表面產生反射，并被雷達系統所接收。
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，識別出微波脈沖在物料表面所產生的回波。明確的信號識別由PulseMaster軟件完成，該軟件凝聚了多年的時間行程測量的經驗。通過該軟件的算法可達到毫米級精度。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
因空罐距離E已知，則物位L為：
L=E-D
E的參考點可參見上圖。Micropilot有回波干擾抑制功能。此功能可由用戶激活，保證了由邊緣和焊縫等干擾源引起的干擾回波不會被誤認為物料回波。
輸出
Micropilot通過輸入空罐高度E(=零點)，滿罐高度F（=滿量程）及一些應用參數來進行設定。應用參數將自動使儀表適應測量環境。對電流輸出型儀表，數據點"E"和"F"分別對應于4mA和20mA輸出，對數字輸出型和顯示模塊，則分別對應于0％和100％。可在現場或遠程手工或半自動地通過輸入表格進行線性化，以便對球罐、臥式柱型罐及錐底罐中的物位進行測量。
設備結構
單點測量
MicropilotS可用于罐內或導波管內的測量。不同型號的儀表適用于不同的應用場合：
·
帶平面天線的MicropilotSFMR532更適合于使用在直徑≥
·帶喇叭天線的MicropilotSFMR530可使用在直徑＜
然而，不能使用于計量交接場合
·
帶拋物面天線的MicropilotSFMR533更適用于在罐內測量
·
帶喇叭天線的MicropilotSFMR530可用于在直徑較小的安裝短管內測量
·帶桿式天線（PTFE）
的MicropilotSFMR531更適用于在含高腐蝕性介質的場合（ 例如：硫磺）
·
各種儀表均有帶HART協議的無源4.20mA輸出
完整的測量系統包括：
SPS
-CommuwinII
-ToF Tool
ToFTool
Service適配器FXA 193
Commubox
FXA 191
HART
變送器
ENDRESS+HAUSER
供電單元
操作及顯示模塊RN221N
VU331
HART-手操器
FXA 191或DXR 375 DXR375
現場操作
·利用顯示與操作模塊VU
331
·利用個人計算機、FXAl93及操作軟件ToF
Too1ToF Tool是Endress+Hauser基于時間行程原理的儀表(如雷達、超聲波、導波雷達等)專用的圖形化操作軟件。其功能包括組態、加密數據、故障診斷及測量
點的文件編制。
遠程操作
·利用HART手操器DXR
375
·
利用個人計算機、CommuboxFXAl91及操作軟件CommuwinII及ToFTool
·
利用個人計算機，TSM（罐旁指示儀）及操作軟件FuelsManager
Prothermo NMT
Commubox FXA 191 Micropilot S
NRF 590
輸入被測變量
被測變量為參考點(法蘭連接點)與反射平面(即介質表面)之間的距離。測量值
及所有參數使用SI單位或US/UK單位（英寸、英尺..）。物位是根據輸入的罐體高度計算的。通過線性化，可將物位轉換為其他單位(體積、質量)為了補償非線性影響，例如在浮頂罐內測量，可輸入一個附加的修正表。
測量范圍可用的測量范圍取決于天線尺寸、介質反射率、安裝位置及最終干擾反射。下表分組列出了介質及相應的測量范圍。若介質的介電常數未知，參考B類。
1)將氨水歸入組A，即總是使用導波管
MicropilotS的測量范圍
導波管/旁通管自由空間（儲罐介質分類測量范圍
測量范圍FMR532
FMR 530
FMR 530
FMR 533
FMR 531
DN 150/200/250
3
≥DN150
DN80/100
A
DK( )=1.4...1.9
—
—
—
DN150:
B
ft
DK( )=1.9...4
DN200/250:
DN150:
C
DK( )=4...10
DN200/250:
DN150:
D
DK( )>10
DN200/250:
Ni：
M
Ni：
M
D 150：
N
帶計量交接認證
—
PTB：
PTB：
D 200：
N
的測量范圍
注意：
FMR 530(DN 80/100)毫米及精度測量范圍可達
盲區盲區（=BD）是從測量參考點（法蘭連接點）到物位時的介質表面的最小距離
盲區 導波管/旁通管 自由空間（儲罐）
（BD） FMR532 FMR530 FMR533 FMR530 FMR531
從法蘭開始
·
如果使用天線延伸管，則其長度需增加。
·
在FMR532/533盲區內，無法進行可靠測量。
測量條件
提示!
·
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，若罐底為凹型或錐型，當物位低于此點時無法進行測量。
·
若介質為低介電常數(組A及B)， 當其處于低液位時， 罐底或管底可見。此時為保證測量精度，建議將零點定于距罐底高度為C的位置。
·
B為最小推薦測量范圍。
·
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
·對于過溢保護，
可定義一段安全距離（SD）附加在盲區（BD）上。
·FMR530（
喇叭天線）和FMR531（桿式天線） 的安全距離（SD）確省值為
·當使用平面或拋物面型天線，尤其在低電導率的介質中時（參見第6頁），
測量范圍的終值與天線的的距離不得低于
·
罐的直徑及高度必須大于雷達在罐的兩側反射信號的長度，（ 參見第12頁《波束角》）。
·隨濃度不同，
泡沫既可以吸收微波，又可以將其反射。在某些條件下是可以進行測量的。
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