VEGA物位測量儀表

VEGA物位測量儀表

1、測量原理

發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收，雷達波以光速運行。運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。特殊的時間延伸方法可以確保極短的時間內和精確的測量。即時存在虛假反射的時候，最新的微處理技術和獨特的軟件也可以準確的分析出物位回波。通過輸入容器尺寸，可以將上空距離轉換成與物位成正比的信號。儀表可以空倉調試。2、VVO軟件簡介VVO軟件的英文名稱為VEGAVisualOperating.即為VEGA公司用于物位儀表參數(shù)設定之形象化的操作軟件.

它安裝在PC機上,配以VEGACONNECT2(通訊轉換器),可以對VEGA物位儀表參數(shù)根據不同的使用條件進行調整和設定.

該軟件可以進行測量標尺,測量條件,輸出類型,傳感器優(yōu)化,被測物理量的工程單位,線性化等參數(shù)的設定,也可以以圖形曲線顯示測量情況,并根據測量情況對VEGASON或VEGAPLUS測量中出現(xiàn)的虛假回波進行記憶刪除,以及對實際測量進行模擬,對儀表參數(shù)的設定情況記憶,打印等.3、使用VVO軟件時的連線4、操作過程

按上圖所示,將VEGACONNECT2的RS-232接口與PC機相連,另一端接傳感器內部的通訊插座或跨接在4-20mA(或VBUS)輸出線上.

以VBUS信號傳輸時,所連接的二次信號處理儀表上也有與之連接的通訊插座.

如果信號/供電導線上連接的系統(tǒng)(DCS)的輸入阻抗小于250Ω,必須在信號/供電導線上連接一個250-350Ω的電阻.4、操作過程4.1、給物位傳感器通電在開始的10~15秒內,傳感器自檢,然后才可正常工作.4.2、啟動PC機及VVO操作軟件,屏幕將出現(xiàn)用戶級別菜單:

此菜單出現(xiàn)三個選項：1.Operator--操作級.2.Maintenance--維修級3.Planning--設計級選擇操作級時,用鼠標選定"Operator",按OK即可直接進入下一個菜單,在這個菜單中可選擇Display(顯示),Service(服務),Quit(退出)和Help(幫助)等項.圖1

4、操作過程圖2

選擇維修級時,用鼠標選定“Maintenance”,按OK鍵,此菜單上計算機會向您詢問密碼.如圖2所示.

請在"Name"(名字)后輸入"VEGA",然后按OK鍵即可進入下一個菜單,在這個菜單中可以選擇Display(顯示),Diagnostics(診斷),Instrumentdata(儀表參數(shù)),Service(服務),Quit(退出)和Help(幫助)等項.4、操作過程

選擇設計級時,用鼠標選定“Planning”,按OK鍵，在此菜單上計算機會向您詢問密碼.如圖2所示.請在"Name"(名字)后輸入"VEGA",在"Password"(密碼)后輸入"VEGA",然后按OK鍵即可進入下一個菜單,在下一個菜單中可選擇Display(顯示),Diagnostics(診斷),Instrumentdata(儀表參數(shù)),Configuration(組態(tài)),Service(服務),Quit(退出),和Help(幫助)等項.

圖2

從上述可見,選擇不同的級,在下一個菜單中可選的項數(shù)不同,VVO對傳感器可以設定的內容就不同.所以在設定儀表參數(shù)時,要根據需要選擇相應的級.上述密碼可以在"Useraccess"(用戶通道)中改動.

為了說明較為全面,下面的操作以設計級為例.4、操作過程4.3、輸入密碼及按下OK鍵后,屏幕將出現(xiàn)：圖34、操作過程注意：圖3菜單要等待PC機（VVO軟件）與傳感器確實實現(xiàn)通訊（需幾秒鐘時間）后才能完全出現(xiàn).

如果PC機與傳感器沒有取得通訊,圖3菜單上將出現(xiàn)相應的提示,并且菜單中的PC機,VEGACONNECT2,傳感器之間的連線將斷開.此時請對系統(tǒng)進行如下的檢查:1.檢查傳感器是否供電?2.VEGACONNECT2連接在信號線時,傳感器所帶的負載是否為250-350Ω?

對于其他的故障,請與供貨廠商聯(lián)系.

圖3菜單的上部從左至右標有您可選的設定調整項目.下面分別加以說明：4.3.1、Display(顯示)

用鼠標器選定Display,將出現(xiàn)下面的菜單:

4、操作過程圖4

此菜單為測量值的顯示.

第1個框圖為測量值的光柱指示.其上左窗口以數(shù)字指示測量值,上右窗口中可以用鼠標器根據需要選擇:--Distancem(d)上空距離(米)--Distanceft(d)上空距離(英尺)--%百分數(shù)--Scaled標尺--Sensor-Display傳感器顯示--V%容量百分數(shù)第2個框圖為當前的電流輸出值.包括光柱和數(shù)字

圖4菜單的最下方有一個傳感器工作狀態(tài)指示(如正常指示OK),如出現(xiàn)故障,請按"Diagnostice"(診斷)鍵,菜單將出現(xiàn)相應的提示.

按"Quit"鍵可退出此菜單.4、操作過程4.3.2、Simulation(模擬)

用鼠標器選擇"Diagnostice"(診斷)欄中的"Simulation"(模擬),將出現(xiàn)下面的菜單:

圖5

此菜單為輸出的模擬.

在此菜單的三個框圖中,下面兩個與上述(顯示)的內容相同.

在第1個框圖中,用鼠標器按"Start"鍵,再按動左面標尺圖上的"<"鍵或">"鍵,即可以模擬輸出.

進行模擬輸出時,下面兩個框圖中的數(shù)字和光柱指示將出現(xiàn)相應的變化.

如果傳感器連接了具有報警的二次儀表,通過這個操作可以在無實際物位變化時校驗二次儀表的報警指示和輸出.

按"Quit"鍵可退出此菜單.

4、操作過程4.3.3、Parameteradjustment(參數(shù)調節(jié))

用鼠標器選擇"Instrumentdata(儀表參數(shù))"中的"Parameteradjustment"(參數(shù)調節(jié)),將出現(xiàn)下面的菜單:圖6

此菜單為儀表參數(shù)的調節(jié).

在此菜單里,可以進行一些重要的傳感器參數(shù)的設定和調節(jié).--Meas.LoopData(測量回路數(shù)據).--Adjustment(調節(jié)).--Conditioning(分析處理)--Outputs(輸出).--SensorOptimisation(傳感器最優(yōu)化)4、操作過程4.3.3.1、Meas.LoopData(測量回路數(shù)據)Parameteradjustment/

Meas.LoopData

選擇上圖（圖6）下方的"

Meas.LoopData"鍵,將出現(xiàn)如下的菜單:

圖7

此菜單顯示如下信息:--傳感器用途.--傳感器輸入.--傳感器型號.--測量范圍.--傳感器系列號.--軟件版本.--傳感器當前的溫度.按"Quit"鍵,可回到圖6菜單4、操作過程4.3.3.2、Meas.LoopData(測量回路數(shù)據)Parameteradjustment/

Meas.LoopData

選擇"Adjustment"(調節(jié)),將出現(xiàn)圖8菜單:

在圖8菜單中選擇"Min/Max-Adjustment"(最小/最大調節(jié)),將出現(xiàn)圖9菜單:圖8

圖9

4、操作過程該參數(shù)用來設定所測料位的變化(實際測量)范圍.

在有些應用場合,實際的測量范圍往往小于容器的高度.

在圖9菜單中,對于最小/最大調節(jié)有兩種類型的選擇:--Yes:帶料調節(jié).--No:不帶料調節(jié).

可以選擇帶料或不帶料調節(jié).為調整方便，一般采用不帶料調節(jié).

如選擇帶料調節(jié),在進行最小調節(jié)時需放空容器,在進行最大調節(jié)時需注滿容器.

如選擇"No"(既不帶料位調節(jié)),按"OK"鍵確認,將出現(xiàn)下面的菜單.

在左上角的窗口中選擇所需要的工程單位m(d)或ft(d).

然后在其余的窗口輸入最小和最大值及對應的%.注意:

與最小/最大值相對應的%不一定是0%和100%,這需要根據需要去選擇.

如圖10

4、操作過程

設置量程的基點:

對于法蘭安裝的傳感器為法蘭下平面.

對于螺紋連接的傳感器為根部.

最小/最大調節(jié)的范圍值不能太小,否則會造成很大的測量誤差,一般最小不低于50mm.

按"OK"鍵確認,將回到圖8菜單,按"Quit"鍵,可回到圖6菜單.

至此Adjustment(調節(jié))過程結束.圖10

4、操作過程4.3.3.3、Conditioning(分析處理)Parameteradjustment/Conditioning圖11

選擇"Conditioning(分析處理)",將出現(xiàn)圖11菜單:

在此菜單中可有三個選擇:--Scaling(賦值).--Linearizsation(線性化).--Lntegrationtime(積分時間).4、操作過程

選擇Scaling(賦值),將出現(xiàn)圖12菜單:Parameteradjustment/Conditioning/Scaling

此參數(shù)用于設定VEGA顯示儀表(如DIS10)的顯示類型,及單位.圖12

在此菜單的上面兩個窗口.可以輸入量程的0%和100%所對應的工程單位的數(shù)值.

在下面的Parameter窗口,可以根據需要選擇:--Dimensionless(無單位,僅要數(shù)字)--Volume(容積)--Mass(質量)--Height(被測介質高度)--Distance(上空距離)4、操作過程在Meas.unit窗口,可以根據需要選擇:--m(d)米

--dm(d)分米

--cm(d)毫米

--ft(d)英尺

--yd(d)碼%--in(d)英寸%

按OK鍵確認,自動返回到圖11菜單.選擇Linearisation(線性化),將出現(xiàn)圖菜單:

Parameteradjustment/Conditioning/Linearisation4、操作過程圖13

在Selectionofthelinearistioncurve(線性化曲線的選擇)窗口將有四項選擇：

--linear(線性)--horizontalcylindricaltank(圓柱形臥罐)--sphericaltank(球罐)--userprogrammablecurve(用戶編程曲線)

下面的窗口僅在選擇了userprogrammablecurve(用戶編程曲線時才起作用.4、操作過程

一般在測量容器的容量時使用設置該菜單(有些場合容器的容量與料位的高度不是線性關系):VVO軟件內部可提供預先做好的線性,圓柱形臥罐和球罐等三種線性化曲線,選定這三種曲線之一時,僅需按OK鍵,傳感器即可根據所選擇的項的特性滿足用戶的測量要求.并且此時將返回圖11菜單.

當對特殊形狀的容器或具有特殊加注曲線的容器進行測量時,請選擇userprogrammablecurve(用戶編程曲線).此時,"Edit"(編輯)鍵被激活.請按Edit鍵.將出現(xiàn)圖14菜單:4、操作過程圖14

在此菜單中,用戶可根據VVO所進一步提供的線性,圓柱形,

臥罐或球罐及其它較常見容器的形狀,通過簡單地輸入其外形尺寸等數(shù)據,對線性化進行自動計算.遇到特殊形狀容器測量時,也可以在此菜單通過逐點實測,自己編制線性化曲線.

當預通過輸入外形尺寸選擇計算線性化曲線時,按Calculate鍵,此時將出現(xiàn)圖15菜單:4、操作過程圖15

在此菜單的左上部可選擇圓柱形立罐,圓柱形臥罐,球罐和漏斗形罐等四種類型.隨著罐類型的選定,左面的A,B和C圖中的圖形將做響應的變化,在A圖中可以選擇罐頂形狀,在C圖中可以選擇罐底形狀,在B圖中可以設定罐中間部分的高度和直徑,在A圖上部的Wallthickness窗口可以輸入罐壁的厚度,在C圖的下部可以輸入0%和100%所代表的高度,在Unit窗口可以選擇所需要的工程單位.

上述內容選定后,按Calculate鍵,進行曲線的計算,然后將出現(xiàn)圖16菜單.4、操作過程圖16

菜單左側為根據上述選擇自動運算的罐高與容量的對應表.

右側為相應的線性化曲線圖.上部為容量值.

如確認,請按OK鍵.(否則請按右上角的"×"鍵退出該菜單)將回到圖14菜單,再按OK鍵將回到圖13菜單,此時用這種方法設置線性化曲線的工作就完成了.

當遇到特殊形狀容器的容量測量時,就必須在圖14菜單中進行如下的操作:4、操作過程

將當前的高度測量值(在左側的綠色圖框內)通過"《"鍵傳入"%"窗口內,在"V%"窗口輸入此時對應的容量值,按下面的"Transfer"鍵,可將此點的一對數(shù)值列入下面的表內.這樣,逐點(最多可提供32個點)地測出相應的一對數(shù)值也可完成線性化曲線的設定.

若確認,請按OK鍵.(否則請按右上角的"×"鍵退出該菜單)將回到圖14菜單,再按OK鍵將回到圖13菜單.

若想刪除所做的曲線,按"Delete"鍵.

若想把另外的傳感器的線性化曲線移到目前調試的傳感器,請按右上角的"Transfer"鍵(略).

在圖13菜單中按"Cancel"鍵,退到圖11菜單.4、操作過程選擇Lntegrationtime(積分時間)Parameteradjustment/Conditioning/Lntegrationtime隨之將出現(xiàn)圖17菜單:

圖17

該參數(shù)在傳感器對測量信號采集時起阻尼作用.

在此菜單中可以選擇積分時間.積分時間的設定范圍:0~999秒.

按"OK"鍵存儲并退到圖11菜單,按"Quit"退到圖6菜單至此,

Conditioning(分析處理)過程結束.4、操作過程4.3.3.4、Outputs(輸出)Parameteradjustment/Outputs

圖18

選擇"Outputs(輸出)",將出現(xiàn)圖18菜單:

此菜單有兩個選擇:--Currentoutput(電流輸出)--Displayofmeasuredvalue(測量值的顯示)

如果選擇Currentoutput(電流輸出),將出現(xiàn)圖19菜單.4、操作過程圖19

在這個菜單中可以設定電流輸出信號.

在該菜單的"Failuremode"(故障)欄,可以設定:

--Nochange(在儀表出現(xiàn)故障時,電流輸出不變)--22mA(在儀表出現(xiàn)故障時,電流輸出為22mA)--20.5mA(在儀表出現(xiàn)故障時,電流輸出為0.5mA)

在該菜單的"Currentvolume(電流值)窗口可以設定輸出電流為:--4~20mA--20~4mA

按"Save"(存儲)鍵確認.再按"Quit"鍵,將回到圖18菜單.

如果選擇Displayofmeasuredvalue(測量值的顯示),將出現(xiàn)圖20菜單.4、操作過程圖20

在此菜單下,可以根據需要重新調節(jié)傳感器顯示.

在"Parameter"(參數(shù))欄,可以選擇所顯示的內容:--Distance(上空距離)--Percent(百分數(shù))--Volumepercentage(容量百分數(shù))--Scaled(標尺)

在"Unit"欄內的工程單位將隨"Parameter"(參數(shù))欄內容的變化而隨之做相應變化.

按"Quit"鍵,退出該菜單,再按"Quit"鍵,將回到圖6菜單.

至此,

Outputs(輸出)的設置過程結束.4、操作過程4.3.3.5、SensorOptimisation(傳感器最優(yōu)化)Parameteradjustment/SensorOptimisation圖21

選擇SensorOptimisation(傳感器最優(yōu)化),將出現(xiàn)圖21菜單:

此菜單的上部具有如下信息:--Distance(上空距離)--Measvalue(測量值%)--Sensortype(傳感器型號)--SerialNo(系列號)--SensorTAG(傳感器位號)--Version(軟件版本)4、操作過程SensorTAG的Edit用于寫入傳感器的位號.

在此菜單下,用戶可以選擇:--Measenvironment"(測量環(huán)境)--Echocurve(回波曲線)--Falseechostorage(虛假回波的記憶)--Reset(復位)選擇"Measenvironment"(測量環(huán)境)Parameteradjustment/SensorOptimisation/Measenvironment

此時將出現(xiàn)圖22菜單:4、操作過程圖22

此時將出現(xiàn)圖22菜單:

在此菜單下可有如下選擇:--Operatingrange(操作范圍)--Measuringconditions(測量條件)--Sonicvelocity(聲波速率)

如選擇Operatingrange(操作范圍),將出現(xiàn)圖23菜單.4、操作過程圖23

此參數(shù)一般用來限定傳感器的測量范圍.如不限定,可激活左上角的notlimited,該參數(shù)為傳感器的最大量程.

在此菜單中,可以重新設定最小/最大操作范圍,如果不需設定,VVO軟件將默認圖10菜單下設定的最小/最大調節(jié)范圍.

在此菜單下設定的操作范圍一般比調節(jié)范圍大5%,也可以等于圖10菜單下設定的最小/最大調節(jié)范圍.

參數(shù)設定后請按OK鍵確認.如選擇Measuringconditions(測量條件),將出現(xiàn)圖24菜單.4、操作過程圖24

請在此菜單的Measuringconditions(測量條件)欄內根據被測介質選擇:--Solids(固體)--Liquids(液體)

在"Option"(選擇)欄內根據測量需要選擇:--Fastchangeoflevel(大于1m/min).(料位的快速變化)--Highdustlevel(強烈粉塵)--Largeangleofrepose(大的堆角)--Gaslayers(鼓/排風)--Additionalechoduetoreflectionfromsideofvessel(firstlargeechoisprovidedasdistance)(使附加波適當?shù)膹娜萜鱾缺诜瓷?(第一個最大的回波以距離為條件)

設定參數(shù)后按OK鍵存儲.VVO自動回到圖22菜單.Measuringconditions(測量條件)參數(shù)設置完成.

如選擇Sonicvelocity(聲波速率),將出現(xiàn)圖25菜單.4、操作過程圖25

此菜單可以Inputofsonicvelocity(設置聲波速率的輸入).

該傳感器在出廠時已根據通常情況預制了331.6m/s的聲波速率,請注意不要隨意更改.

此菜單也可以Calculatesonicvelocitybyinputofthemeasureddistance(通過輸入被測距離計算聲波速率),如圖26.4、操作過程

圖26

參數(shù)選擇好后,按OK鍵確認,VVO回到圖22菜單.

再按Quit鍵,可回到圖21菜單.

此時,Measenvironment(測量環(huán)境)的設置結束.

選擇Echocurve(回波曲線)Parameteradjustment/SensorOptimisation/Echocurve，此時將出現(xiàn)圖27菜單.4、操作過程圖27

圖27是一個實際測量得到的回波曲線.

該圖的縱坐標為回波的振幅,以dB(分貝)表示.

其橫坐標為測量距離,以m(米)表示.4、操作過程

從圖中可以看到,在被測量程范圍內,有兩個回波,一個位于0.3m左右,另一個位于2.8m左右,如果打開該圖上方的數(shù)字顯示窗口,可以看到一個回波的Distance(距離)為0.34,Amplitude(振幅)為80dB,Effectiveechoprob(回波出現(xiàn)的概率)為100%.另一個回波的Distance(距離)為2.81,Amplitude(振幅)為51dB,Effectiveechoprob(回波出現(xiàn)的概率)為65.9%.

這條曲線是經VVO計算圓整的,目的是刪除大量的高頻波,給觀察和處理帶來方便.

實際的測量回波可以通過按"Rawvalues"(原始回波)鍵在圖28看到.4、操作過程圖28

需要恢復到回波曲線時,按Echocurve(回波曲線)鍵.

在圖27菜單下可以利用"Zoom"鍵使回波曲線放大.

可以按Update欄內的Start鍵啟動對回波曲線的掃描更新.也可以利用Print鍵對該圖形菜單進行打印.4、操作過程

在回波曲線菜單中可見,傳感器認為Distance(距離),Amplitude(振幅),Effectiveechoprob(回波出現(xiàn)的概率)等值較大的回波為測量到的料位值,如果較大的波實際是由于障礙或其他原因造成的虛假回波時,就會造成錯誤測量(假如回波曲線中的0.34m的波為虛假回波,2.81m的回波是真實的有效回波).

我們可以采用虛假回波記憶的方法刪除虛假回波,詳見下述.

選擇Falseechostorage(虛假回波的記憶)Parameteradjustment/Senser

Optimisation/Falseechostorage，此時將出現(xiàn)圖29菜單.4、操作過程圖29A

該菜單的上圖為回波曲線,下圖為虛假回波記憶曲線.

對于VEGASON50系列的傳感器,只有在激活Showechocurve(出現(xiàn)回波曲線)功能時,才會出現(xiàn)與虛假回波記憶曲線對應的回波曲線,否則,僅出現(xiàn)虛假回波記憶曲線.

為了解決上面提到的問題,可以按Learnfalseechos(識別虛假回波)鍵,接下來將出現(xiàn)圖30菜單.4、操作過程圖30

從回波曲線上我們認為,2.7m以前的回波為虛假回波,所以,在窗口輸入2.7,這樣傳感器的電子部件就可以將2.7m以前的回波存儲到其內部的數(shù)據庫,并將它作為無效回波處理.

按Update(跟隨)或Createnew(生成新的回波曲線)鍵,幾秒鐘后將出現(xiàn)圖29B.4、操作過程圖29B

從圖29B可以看到,圖29A曲線中黑色尖頭所指的0.34m的測量回波被作為無效回波處理掉了,現(xiàn)在黑色尖頭指向了我們認為正確的測量回波(2.81m)處.

該菜單的其它功能鍵與"回波曲線"所說的類似,不再做說明了.

退出菜單的方法與前述相同.

至此,Falseechostorage(虛假回波的記憶)的設置就完成了.

選擇Reset(復位)Parameteradjustment/SensorOptimisation/Reset，此時將出現(xiàn)圖31菜單:4、操作過程圖31

在此菜單下,可以對所設定的參數(shù)進行復位.

該復位為基本復位,按OK鍵,可以把當前除虛假回波記憶以外的所有數(shù)據復位成工廠預制參數(shù).

至此,

Parameteradjustment(參數(shù)調節(jié))的所有參數(shù)設定完成.退至圖3菜單.4、操作過程4.3.4、Configuration(組態(tài))

用鼠標選定Configuration,將出現(xiàn)圖32畫面圖32

該畫面出現(xiàn)了三個選項:--Measuringsystem(測量系統(tǒng))--Measurementloop(測量回路)--Program(編程)

選擇Measuringsystem(測量系統(tǒng)),將出現(xiàn)圖33菜單.4、操作過程圖33

在此菜單下,可以設定測量單位(米或英尺)

還可設定菜單語言:--Deulsch(德語)--English(英語)--France(法語)--Italiano(意大利語)--Nederlands(荷蘭語)

此菜單下的Reset功能可以將包括虛假回波記憶在內的所有參數(shù)復位成工廠預制參數(shù).

選擇Measurementloop(測量回路)(Modify),將出現(xiàn)圖34菜單.4、操作過程圖34

在此菜單下:--可設定測量回路號.--可設定回路的描述.--用途:Leveleasurement(料位測量)Level(openchannel)(料位"明渠")Distancemeasurement(距離測量)

參數(shù)設定后按OK鍵確認.該設定結束.5、補充說明5.1、補充說明1

在使用50系列雷達傳感器時,如按第9頁的步驟選擇"Sonicvelocity"(回波速率),將出現(xiàn)圖35菜單.

圖35

測量過程使用導波管時,波的傳輸受導波管壁的阻礙,可能出現(xiàn)測量誤差.

在該菜單下可以采用三種方法來修正這個測量誤差.Correctionfactor(修正系數(shù)為工廠設定)Calculationofthecorrectionfactorbyinputofthemeasureddistance(通過輸入測量距離來計算修正系數(shù)).Calculationofthecorrectionfactorbyinputofthe

tubediameter(通過輸入導波管直徑來計算修正系數(shù)).5、補充說明選擇"Correctionfactor(修正系數(shù)為工廠設定)",將出現(xiàn)圖35菜單.在窗口中輸入相應的百分數(shù),按OK鍵,即完成測量值的修正.選擇"Calculationofthecorrectionfactorbyinputofthemeasureddistance(通過輸入測量距離來計算修正系數(shù))",圖35菜單將變?yōu)閳D36.圖36

在窗口中輸入你認為正確的測量距離,按"startcalculation"鍵起動計算功能,再按OK鍵確認,即完成測量值的修正.

選擇"C