PiloTREK BEZKONTAKTNÍ RADAROVÝ SNÍMAČ HLADINY
Bezkontaktní snímač tekutin a pevných látek Nezávislý na změnách dielektrické konstanty,
teploty, tlaku a hustoty materiálu Přesnost až na ±1 mm Rozsah měření až do 100 m Režim sledování dna nádrže (TBF) pro látky s
nízkou dielektrickou konstantou Teplota na přírubě až do 250°C Teplota pracovní látky -60°C … +600°C Tlak až do 64 bar HART, Profibus PA, FF, RS485 ATEX schválení nevýbušnosti
JAK FUNGUJE PILOTREK PiloTREK jako radarové měřidlo hladiny pracující na bázi FMCW (souvislé frekvenčně modulované vlny) nabízí nejvyšší standard v bezkontaktní technologii měření úrovně tekutin a pevných látek bez jakýchkoliv kompromisů mezi výkonem a přesností. Je též vhodný jako certifikační měřidlo odběru látek.
velmi nízké relativní dielektrické konstanty ε mezi 1,05 a 4, kdy je vlnění odražené od hladiny velmi slabé. TBF metoda využívá elektromagnetické vlny prostupující pracovním médiem. Úroveň je v tomto případě počítána z virtuálních posunů dna nádrže vyplývající ze změny rychlosti šíření vlnění pracovní látkou. Režim částečného TBF umožňuje aktivovat TBF pouze pod určitou úrovní hladiny a nad touto Nabídka čtyř modelů začíná úsporným 2-drátovým hladinou měřit úroveň hladiny přímo. provedením a končí 4-drátovou verzí s extra přesností. Trychtýřové antény či tyčové vlnovody jsou k dispozici v široké paletě materiálů a bohatá nabídka těsnění umožňuje zvolit nejvhodnější variantu pro dané nasazení. FMCW radar používá pro měření vysokofrekvenční vlnění 8,5GHz s 1GHz frekvenčním rozmítáním. Vlna vyslaná z antény je přijata zpět se zpožděním závislým na vzdálenosti měřené hladiny. Spodní frekvence vyslané vlny je porovnána s frekvencí generovanou v okamžiku zachycení odražené vlny anténou. Rozdíl frekvence Δf je výchozí hodnotou pro výpočet vzdálenosti. Kombinace signálů obou frekvencí se pomocí rychlé Fourierovy transformace (FFT) transformuje do frekvenčního spektra, ze kterého se počítá vzdálenost a úroveň. Unikátní metoda TBF a částečné TBF (sledování dna nádrže) zajišťuje spolehlivé měření i v případě
NAŠE PROFESE JE NA VAŠÍ ÚROVNI
TECHNICKÉ ÚDAJE TYP
PILOTREK 2-DRÁTOVÝ
Speciální vlastnosti Rozsah Minimální vzdálenost horního blokování
trychtýř vlnovod ustalovač
Chyba měření Analogový výstup Komunikace Napájecí napětí Teplota příruby (s adaptérem pro vyhřívání či chlazení) Okolní teplota Pracovní tlak (na uchycení) Relativní dielektrická konstanta Uchycení (počet, ks) Typy a materiál antén Maximální rychlost sledování Hmotnost Smáčené části Těsnění Ex schválení Ochrana vniknutí (krytí)
TYP
Snímání spektra prázdné nádrže, úplný nebo částečný TBF, úsporný systém L-příruby Max. 20 m Skladovací nádrže: prodloužení antény + délka antény + 100 mm Zpracovávací nádrže: dodatečných +100 mm Délka vlnovodné tyče – 200 mm Prodloužení antény + délka antény + 300 mm Rozsah <5 m: ±10 mm; Rozsah >5 m: ±10 mm ±0.2% 4…20 mA pasivní HART (standardní) Ne-Ex: 17…35 V DC; pro Ex i aplikace: nutný zdroj se zvýšenou bezpečností Trychtýř: -30°C (-60°C)…+130°C (+250°C); PP tyč: -20°C…+100°C; PTFE tyč: -40°C…+130°C (+150°C); systém L-příruby -20°C…+130°C -20°C…+55°C Trychtýř: max. 40 bar; vlnovod s destičkou: -1…16 bar; vlnovod bez destičky nebo L-příruba: max. 2 bar εr ≥ 1,5 (s vlnovodem: εr ≥ 4); pro média s εr < 3 je doporučeno použit ustalovací šachta nebo vlnovod či TBF režim M20 x 1,5 standard (1); Quickon (1); ½“ NPT (1); ½“ BSP (1) na vyžádání Trychtýř: 1.4571 (316Ti), Hastelloy, Titan, Tantal; Tyčový vlnovod s destičkou: PTFE; Tyčový vlnovod bez destičky: PP+FPM těsnění nebo PTFE+FFKM těsnění; SW – zkrácený vlnovod: PTFE s destičkou jen pro ustalovací šachty, nerezová šachta (na vyžádání) 10 m/min. 6 kg (s přírubou DN 50 PN40) 1.4571 (316Ti), Hastelloy C4 nebo B2, Titan, Tantal, PP, PTFE FPM, FFKM 4079, 2035, 6375, 1091 II 1/2 G EEx ia IIC T6 IP 66 / 67
PILOTREK 4-DRÁT (ÚSPORNÝ)
PILOTREK 4-DRÁT (VYSOKOVÝKONNÝ)
PILOTREK 4-DRÁT (PŘESNÝ) Snímání spektra prázdné nádrže. Vysoká přesnost. Snímání Snímání spektra prázdné Pro pevné látky a obtížná prostředí. spektra prázdné nádrže. Speciální vlastnosti nádrže, částečný TBF režim, Úplný nebo částečný TBF režim. Částečný TBF režim. Digitální úsporný systém L-příruby Digitální vstup + spínaný výstup. vstup + spínaný výstup. Rozsah 0,5…20 m 0,5…40 (100) m (s vlnovodem: max. 20 m) 0,5…35 m (s ustal.: max.30 m) trychtýř Skladovací nádrže: prodloužení antény + délka antény + 100 mm; zprac. nádrže: dodatečných +100 mm Min. horní blok. vlnovod Délka vlnovodné tyče – 200 mm vzdálenost ustalovač Prodloužení antény + délka antény + 300 mm Trychtýř: ±10 mm Trychtýř: ±10 mm <2m rozsahu<: ±0,3% <2m rozsahu<: ±0,3% kalibrované: ±5 mm <5m rozsahu<: ±0,1% ±1 mm Chyba měření Vlnovod: ±15 mm <10m rozsahu<: ±0,01% <2m rozsahu<: ±0,3% Vlnovod: ±15 mm <2m rozsahu<: ±0,3% Analogový výstup 4…20 mA aktivní 4…20 mA aktivní (standard) nebo 4…20 mA pasivní (na žádost) HART (standard); Profibus PA, Fieldbus Foundation; Komunikace HART (standard) RS 485 smart protokol (na vyžádání) Napájecí napětí 19.2-28.8V DC / 20.4-26.4V AC 200…240V AC nebo 100…120V AC nebo 18…31.2V DC/18…26.4V AC Trychtýř: -30°C(-60°C)...+130°C(+250°C) Trychtýř: -30°C(-60°C)...+130°C(+250°C) Teplota příruby Trychtýř: Vlnovod: -40°C...+130°C (+150°C) -30°C (-60°C)...+130°C (+250°C) (s adaptérem vyhřívání Vlnovod: -40°C...+130°C (+150°C) s L-přírubou: -20°C...+130°C pozn. L-příruba není dostupná či chlazení) s L-přírubou: -20°C...+130°C -20°C…+55°C Okolní teplota -20°C…+55°C -20°C…+55°C (-20°C…+70°C maximálně 2 hodiny) Trychtýř: max. 40 bar; vlnovod s destičkou: -1…16 bar; Trychtýř: -1…64 bar Pracovní tlak (na uchycení) vlnovod bez destičky nebo L-příruba: max. 2 bar pozn. L-příruba není dostupná Minimální relativní εr ≥ 1,5 (s vlnovodem: εr ≥ 4); εr ≥ 1,5 (doporučena ustalovací dielektrická konstanta pro 1,5 < εr ≤ 3 doporučena ustalovací šachta nebo vlnovod či TBF režim šachta nebo tyčový vlnovod) M25x1.5 (2) standard; M 25 x 1.5 (2) standard; Uchycení (počet, ks) M25x1.5 -20°C (2); ½“ NPT (2) M 25 x 1.5 pro -40°C (2); ½“ NPT (3); ½“ BSP (3) Trychtýř: 1.4571 (316Ti), Hastelloy, Titan, Tantal; Trychtýř: 1.4571 (316Ti), Tyčový vlnovod s destičkou: PTFE (z jednolitého bloku); Hastelloy, Titan, Tantal; Typy a materiál antén Tyčový vlnovod bez destičky: PP+FPM těsnění nebo PTFE+FFKM těsnění; Vlnovodná anténa: 1.4571; SW – zkrácený vlnovod: PTFE s destičkou jen pro ustalovací šachty Ustalovací šachta (na (nerezová šachta na vyžádání); Vlnovodná anténa: 1.4571 vyžádání): nerezová; Max. rychlost sledování 10 m/min. 1 m/min. Hmotnost 10…30 kg 12…32 kg 1.4571 (316Ti), Hastelloy C4, Smáčené části 1.4571 (316Ti), Hastelloy C4, Titan, Tantal, PP, PTFE Ti, Ta Těsnění FPM (standard), FFKM 6375, 4079, 2035, Parofluor, FEP potažený FPM II 1/2G EEx de IIC T6...T1 II 1/2G EEx de IIC T6...T1; II 2G EEx de IIC T6...T1 Ex schválení II 2G EEx de IIC T6...T1 II 1/2G EEx de [ia] IIC T6...T1; II (1)2G EEx de [ia] IIC T6...T1 Ochrana vniknutí (krytí) IP 66 / 67
ROZMĚRY Rozměry jsou v mm
2-DRÁTOVÉ JEDNOTKY
4-DRÁTOVÉ JEDNOTKY (CENOVĚ ÚSPORNÉ)
4-DRÁTOVÁ VYSOKOVÝKONNÁ A PŘESNÁ JEDNOTKA
STÍNĚNÍ (PROTI SLUNEČNÍMU ŽÁRU)
Doporučeno pro ochranu signálového převodníku před přímým slunečním žárem. Kryt přidá cca 20 mm (0,79“) na celkové výšce jednotky.
TYP ANTÉNY
MATERIÁL
PRŮMĚR ANTÉNY D 80 mm / 3“ * 100 mm / 4“ * 140 mm / 5.5“ 200 mm / 8“
DÉLKA ANTÉNY
MAX.PRODLOUŽENÍ VYZAŘOVACÍ ROZPTYL LALOKU SPOJ.TRUBICE** ÚHEL NA 1 M DÉLKY
L X α s 110 mm 16° * 300 mm / 12“ 150 mm 12° * 220 mm / 9“ Trychtýř 1.4571, Hastelloy 220 mm 215 mm 8° 140 mm / 5.5“ 340 mm 335 mm 6° 100 mm / 4“ 270 mm / 10,6“ 50 mm Tyčový vlnovod PP, PTFE 25 mm / 1“ 384 mm / 15,1“ 150 mm 9° 160 mm / 6,3“ 500-1000 mm/20-40“ L-234 600-3000 mm pro Ex Vlnovod 1.4571, Hastelloy DN 25 mm / 1“ Šíří se jen vlnovodem 600-6000 mm ne-Ex Ustalov.šachta nerez ocel DN 50-200mm/2-8“ > 600 mm Šíří se jen ustalovací šachtou * použití jen ve spojení s ustalovací šachtou. Úhel vyzařování se vztahuje jen na šíření ve volném prostoru (tj. mimo ustalovací šachtu). ** prodloužení antény dostupné od 100 po 2000 mm (4“ až ~80“) v krocích po 100 mm (~4“). Lze spojit několik prodloužení.
NASAZENÍ (APLIKACE) Modulární systém PiloTREK umožňuje snadný výběr součástí pro ideální konfiguraci. PiloTREK 2-drát
Vlnovodná tyč s destičkou PTFE jen pro verze s přírubou
PiloTREK 4-drát (úsporný) „slepý“ s diplejem
PiloTREK 4-drát vysokovýkonný
Vlnovodná tyč PP nebo PTFE Systém L-příruby (max. 2 bar) s trychtýřovou anténou nebo Se závitem nebo přírubou Ø28 mm vlnovod (max. 2 bar) a nebo sanitárním uchycením Jen pro ne-Ex aplikace!!!
PiloTREK 4-drát přesný
Systém V-příruby s trychtýřovou anténou nebo Ø28 mm vlnovod
Při výběru nejvhodnější varianty měřící jednotky se zaměřte na tabulku „Technické údaje“ a využijte také diagram doporučení založených na aplikačních zkušenostech pro optimální rozsah a minimalizaci potenciálních problémů. Pokud není možno použít doporučenou anténu, lze vyzkoušet kteroukoliv jinou kombinaci. Antény d = 80 a 100 mm by měly být nasazeny jen v ustalovacích šachtách. Pro 4-drátový PiloTREK s vysokou přesností je vždy nejvhodnější trychtýřová anténa d = 200 mm. Pokud nasazení vyžaduje ustalovací šachtu, pak je vhodné použít anténu DN > 100 mm / 4“. Diagram pro výběr optimálního modelu: • určete následující aplikační hodnoty a) výška nádrže či max. měřící rozsah (např. H = 15 m) b) typ nádrže (jeden ze tří uvedených typů) (např. zpracovatelská nádrž) c) relativní dielektrická konstanta materiálu (např. εr = 5)
• vyhledejte na horizontální odpovídající ose pozici relativní dielektrické konstanty (tj. 5 na střední ose)
• načrtněte čáru do odpovídající výšky (tj. 15 m) • koncový bod čáry určuje aplikační rozsah
Text popisující danou oblast určuje vhodné typy antén (v uvedeném příkladě: ustalovací šachta nebo trychtýřová anténa d = 200 mm).
ZAPOJENÍ PiloTREK 2-drát (cenově úsporný) Napájení:
17…35 V DC max. 22mA
PiloTREK 4-drát (cenově úsporný) Napájení: Spotřeba:
24 V DC ±20% 24 V AC +10/-15% <300 mA
Polarita napojení 4…20 mA je volitelná (nemá vliv)
Výstup: aktivní 4…20 mA s HART
Výstup: pasivní 4…20 mA s HART
Zátěž:
max. 350 Ω
PiloTREK 4-drát vysoko-výkonná verze a extra přesná verze Připojení napájecího napětí
Připojení vysokonapěťového napájení 100…120 V AC nebo 200…240 V AC Připojení vstupů / výstupů
* standardní verze elektroniky, ostatní na žádost Aktivní proudový výstup s HART, Ex e Digitální vstup pro zastavení, měkký start a spínaný výstup
RS485 a aktivní proudový výstup
Připojení nízkého napájení 18…31 V DC/18…26,4 V AC Připojení FE uzemnění není vyždováno.
Pasivní proudový výstup s HART, Ex i
Profibus PA nebo Foundation Fieldbus (FF)
Pasivní proudový výstup s HART (Ex i) Spínaný výstup
Profibus PA nebo FF a pasivní proudový výstup
Profibus PA nebo FF se spínaným výstupem
INSTALACE
Neumisťujte nad střed nádrže! (násobné odrazy)
Trychtýřová anténa v boční nádržce
Nemontujte na střed krytu Standardní tyčový vlnovod vstupního otvoru! nefunguje v ustalovací (násobné odrazy) šachtě!
Neumisťujte nad vnitřní objekty! (interference odrazů)
Užití ustalovací šachy (na žádost) Zkrácený SW typ antény nebo vlnovodu v ležeté vlnovodu pro ustalovací šachty cylindrické nádrži DN=40-55mm (na žádost)
Nejnižší bod měření je ovlivněn špatným tvarem dna nádrže.
Montáž osy příruby (orientace displeje) tangenciálně (tečně) ke stěně nádrže (signál radaru bude polarizován)
PŘÍSLUŠENSTVÍ
Přímé prodloužení antény AAE – 1
Anténní L-prodloužení AAL – 101
Zahřívací/chladící zařízení, pro příruby ≥ DN150 (6“)
Anténní S-prodloužení AAS - 101
Čistící zařízení antény, pro příruby ≥ DN100 (4“)
OBJEDNACÍ KÓDY (POZOR! NE VŠECHNY KOMBINACE JSOU PŘÍPUSTNÉ) PiloTREK
A
–
┌────────────────────┘ │ │ │ ┌────────┘ │ Kód Kód Snímač Snímač Uchycení Kód 2-drát Tyč, SW / EU A 1½“ BSP H Snímač K Tyč, SW / USA B 1½“ NPT J Snímač + displej L Tyč, EU / L C DN 50 PN 40 1 Snímač + HT M Tyč, USA / L D DN 80 PN 16 2 Snímač+disp.+HT N Trychtýř F DN 100 PN 16 3 4-drát (úsporný) Trychtýř / L G DN 150 PN 16 5 Snímač P Trubka vlnovodu H DN 200 PN 16 6 Snímač + displej R Speciální verze X DN 250 PN 16 O Snímač + HT S 2“ ANSI 150lb A Snímač+disp.+HT T 3“ ANSI 150lb B 4-drát (výkonný) 4“ ANSI 150lb C Snímač O 6“ ANSI 150lb D Snímač + displej Y 8“ ANSI 150lb T Snímač + HT H 50 A JIS 10 K P Snímač+disp.+HT J 80 A JIS 10 K I 4-drát (přesný) 100 A JIS 10 K V Snímač U 150 A JIS 10 K W Snímač + displej V 200 A JIS 10 K F Snímač + HT Z DN 50 Milch L Snímač+disp.+HT W DN 65 Milch G speciální DN 80 Milch E Speciální verze X 2“ Tri Clamp N 3“ Tri Clamp K Spec. verze X PŘÍSLUŠENSTVÍ AAE-101-0M : AAE-120-0M AAS-101-0M AAL-101-0M
–
│ └──────┐ └───────────────────────────┐ └──────────┐ └───────────────┐ │ Kód Velikost/typ ant. Kód Trychtýř, Napájení Kód D= 80 mm/trycht.1 1 vlnovod, těsnění 230 V AC 1 7 1 1.4571/FPM 1 110 V AC D=100 mm/trycht. 2 2 D=140 mm/trycht.2 3 1.4571/FPM 2035 2 24 V DC 6 3 D=200 mm/trycht. 4 1.4571/FPM 4079 3 24 V DC/AC 4 D=300 mm/trycht. 5 1.4571/FPM 6375 4 Ex verze 5 230 V AC / L=384 mm/tyč3,5 6 HC4 / FPM 5 6 EEx de L=500 mm/tyč4,5 7 HC4 / FPM 2035 7 110 V AC / L=600 mm/tyč5 8 HC4 / FPM 4079 6 8 EEx de L=800 mm/tyč5 9 HC4 / FPM 6375 X 24 V DC / EEx 7 L= 60 mm/SW1 A Speciální verze 1G (zona 0)6 Speciální verze X 24 V AC/DC │ 8 Tyč/mat.těsnění Kód EEx de Délka vlnovodu Kód 230 V AC / PTFE / AH- typ A A EEx d < 1,0 m A PTFE destička 110 V AC / PTFE bez dest. < 1,5 m B B B EEx d < 2,0 m C / KKFM 6375 24 V DC / EEx < 2,5 m D PP bez destičky C C 1G (zona 1)6 < 3,0 m E / FPM 24 V AC/DC < 3,5 m F D EEx d < 4,0 m G Speciální verze X < 4,5 m H < 5,0 m < 5,5 m < 6,0 m
J K L POZNÁMKY 1. jen pro ustalovací šachtu (měřící trubku) 2. D=145mm pro spec. glazovaný trychtýř 3. L=270mm pro systém L-příruby 4. L=400mm pro systém L-příruby 5. EEx 1G (zóna 0) není možné 6. jen pro 2-drátové měřidla 7. v případě L-příruby je těsnění FFKM 6375
přímé prodl.antény 100 mm v krocích po 100 mm prodloužení antény 2000 mm S-prodloužení 232/300 mm 90° L-prodlouž. 271/271 mm
hta1s06a0602a, květen 2007 Tiskové chyby vyhrazeny, technické parametry se mohou změnit bez předchozího upozornění výrobcem.
Výrobce: NIVELCO Process Control Co. Zastoupení: NIVELCO BOHEMIA s. r. o. Drážní 7, 627 00, Brno – Slatina, Česká republika Telefon: + 420 - 548 217 285 ♦ Fax: + 420 – 548 217 283 E-mail:
[email protected] ♦ http://www.nivelcobohemia.cz ♦ http://www.nivelco.com
