ULR操作手册.docx

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ULR操作手册

超声波水准仪

用户手册

超声波液位仪表

1产品描述……………………………………………………4

1.1概论……………………………………………………4

1.2传感器………………………………………………5

1.3变送器………………………………………………6

2应用…………………………………………………………8

3安装…………………………………………………………9

3.1传感器…………………………………………………9

3.2变送器…………………………………………………11

4电源、配线与接线…………………………………………13

4.1电源要求………………………………………………13

4.2传感器配线……………………………………………13

4.3用户接线………………………………………………14

5显示模式……………………………………………………20

5.1当前测量数据显示……………………………………21

5.2详细数据显示…………………………………………22

5.3回波信号显示…………………………………………23

5.4历史数据曲线…………………………………………25

6系统菜单……………………………………………………26

6.1基本操作键……………………………………………26

6.2ULR2000系统菜单概述……………………………27

6.3通用菜单………………………………………………29

6.4基本菜单………………………………………………32

6.5继电器菜单……………………………………………33

6.6mA指配菜单…………………………………………35

6.7CHI菜单……………………………………………37

6.8系统菜单选项…………………………………………39

6.9数据记录菜单…………………………………………39

6.10补充菜单……………………………………………41

7维护…………………………………………………………43

1．产品概述

1.1概论

ULR2000是用来测量液位的非接触式超声波仪表。

由一个（或两个）传感器和一个软件驱动的变送器组成。

通过软件控制超声波传感器，并分析来自传感器的信号。

（如图1）

ULR2000系列特性：

※连续测量

※单、双点测量

※门槛电压可视调节

※10，000点数据记载&扩展模式

※ASF错误信号过滤功能

※4度电波发散

图1、ULR2000结构示意图

1.2传感器

超声波传感器如图2

图2、传感器

规格：

材质传感器主体：

PVC/S.S.304/聚四氟乙烯

Acoustic窗口：

环氧树脂/S.S./聚四氟乙烯

安装螺纹：

3/4”PT螺纹（8米）

1”PT螺纹（15米）

电缆型号RG58AU同轴电缆线

电缆长度10米或33ft（STD）最大扩展长度100米

操作温度-20--70°C（-4--140°F）

尺寸规格

重量

8米PVC/聚四氟乙烯0.7kg（包括10m电缆）

S.S.1.2kg

15米PVC/聚四氟乙烯0.7kg（包括10m电缆）

S.S.1.5kg

防护等级IP68

1.3变送器

如图3

图3、变送器

规格

量程0.2米-0.8米（S4-8），0.3米-15米（S4-15）

最小刻度1mm（0.01ft）

精确度量程的±0.25﹪

操作温度-20到60℃（-4到140℉）

输出电流4-20mA额定负载250欧

负荷范围：

（100—750欧）

继电器：

1单刀双掷（5A，250VAC）

接口：

RS232或485（可供选择）

电源供给标准：

电压100—240VAC，频率50—60HZ，功率<6W

可选择：

20—30VDC

保险系数T315Mal250V5×20mm

外壳材质机身/表面：

ABS窗口：

聚碳酸酯

尺寸规格231（W）×185（L）×120（H）mm

安装孔中心198（W）×137（H）

重量1.3kg

防护等级IP65

最高海拔2000米

最大湿度80﹪（31℃）

50﹪（40℃-60℃）

安装类别Ⅱ-IEC644

污染程度2-IEC644

化学、电磁兼容性符合EN61326（A级）

EN61000,EN61010-1:

2001

2应用

ULR仪表是为监测各种液位而设计的仪表（水，酒精，等）依据现场情况，过程控制泵的开关。

我们可以知道液位1、液位2、以及它们液位差值的电流输出。

因此用户可以选择液位1、液位2、以及他们之间的差值，和平均值的电流输出

图4、ULR2000的应用实例

应用如下：

●水厂及污水处理厂

●工业油罐

●化学试剂生产

●石油炼制加工

3安装

3.1传感器

不能对传感器有撞击和不必要的外部压力，尤其是发送和接受超声波的传感器顶部（见图2），应该用海绵或软材料包装以减少外部撞击。

用3/4”PT（1”PT）螺纹将传感器的上部连接固定，管长应视环境而定.安装示意图如5，6对特殊情况可稍作修改，以免管径增加现象，表1为管径和管长的对应表。

传感器的放置应确保从液体表面的回波不被周围结构（搅拌器、插入管、填料等）遮挡。

另外，确保传感器不受气泡和浮动残骸影响。

图5、传感器的安装

表1，管的直径与长度表

图6、传感器的安装

3.2变送器

变送器安装前，不要造成碰撞和不必要的外部压力。

利用变送器后背板上的直径5.2的安装孔，将变送器安装在仪表板、扶手或墙壁上（如图7）

利用U型螺栓的扶手安装示意图如图8

图7座驾孔的位置

图8，扶手按装示例

被设置在变送器底部的六个电缆密封接头可以使变送器按照用户需要的工况连接（如图9）。

每个密封接头都应该与电缆直径相匹配（4.5-10mm），这样可以达到IP65的防护等级。

通常，大多数产品接线采用剥去线缆外皮直接与接线端子连接的方法。

这样，由于空间太少使得界限工作非常空难。

ULR2000采用了一种新的接线方式，它先连接插头接好线，然后将连接插头接到固定在PCB的接线端子上，详细信息请参考第4章。

图9，线缆分配的习惯用法

警告

为避免电流击穿现象，此设备需单独连接带保护接地的电源

警示

供电电压稳定度应控制在±10﹪

4电源配线与接线

4.1电源要求

100-240VAC,50/60HZ,<6W

只有铜芯电缆可用，本仪表是为连续运行儿设计的，用户需要在15A电源回路上提供漏电保护的隔离开关，且应位于变送器附近，电源线的噪音和干扰将被内置EMI过滤器过滤掉。

警告

为避免电流击穿现象，此设备需单独连接带保护接地的电源

警示

不要将此仪表放置在电流开关不易操作的地方

4.2传感器配线

传感器电缆标准长度为10米（33ft），当需要延长时，请与厂家联系，电缆最大长度为100米（符合标准）。

警告

在扩展电缆时注意不要损坏防护套，小心不要疏忽配线，可能引起水进入传感器

4.3用户接线

变送器提供七个部分的线路接线端子：

这七个部分分别是传感器1、传感器2、连续输出、mA1、mA2、继电器输出和电源接口（见图10），变送器可容纳七个接线端子。

图10，接线图

4.3.1传感器接线

将传感器的两根（RG58AU）线缆与变送器的PHOENIX端子的两脚相连，并插入到PCB板上（见图11）

**SEN+=中心线缆

**SEN-=屏蔽线缆

表2，传感器连接

表2、传感器连接

表3、传感器连接

图11，传感器连接

4.3.2串口通信

用户可以将（RS232/485）串口线缆与变送器PHOENIX端子的3脚相连，并插入到PCB板中（见图11）

表4、通信连接

图12，通信连接

4.3.3模拟输出

将4到20mA电流输出线与变送器的PHOENIX端子的2位置连接，并插入到PCB板上（见图13）。

表4，电流输出连接

表5，电流输出连接

图13，模拟输出连接

4.3.4继电器输出

将延时继电器与变送器的PHOENIX端子的9位置连接，并插入到PCB板上（见图14）。

继电器规格：

250VAC5A

表7继电器连接

图14.继电器连接

4.3.5电源连接

外部电源（100—240VAC，50—60HZ）启动ULR2000，与PHOENIX端子的3连接（见图15）

表8，电源接线

图15，电源接线

注意：

接直流电源时，正极接18脚，负极接19脚

5显示模式

ULR2000提供三个显示模式，“当前测量数据显示”，“回波信号显示”，“历史数据曲线”。

通电时，液晶屏显示“starting…”,然后进入当前测量数据模式（见图16）

图16，start-up显示

当前数据测量模式（参照5.1）提供初始信息，包括通道1液位、同道2液位和两者的液位差。

当用户想知道当前回波情况（深度，大小，时间）时，按下SCREEN键进入回波信号显示模式（参照5.2）

按下SCREEN键可以实现两个模式的相互转换，给用户带来很大方便。

ULR2000的历史分析模式的内置闪存还提供10000点数聚集在功能。

历史数据分析曲线为存储区域的近似数据解码提供方便（参照5.3），在当前数据显示模式或回波显示模式按下SAVE键3秒，可进入数据曲线模式。

返回当前数据显示模式或回波显示模式，按EXIT键（见图17.18）

图17，显示键转换操作1

图18，显示键转换操作2

5．1当前测量数据显示

通电后，显示当前测量值（见图19）

图19当前数据显示

当前数据测量模式中显示的值

通道液位1见图21

通道液位2见图21

两通道液位差见表9

表9，液位差选择表

5.2详细显示

通电后，按显示按钮可见详细信息（见图20）

图20，详细显示

CH1空高--见图21

mA--CH1电流输出

温度--CH1温度

CH2空高--见图21

mA--CH2电流输出

温度--CH2温度

DLmA--CH1与CH2液位差电流输出

（Empty=Level+Distance）

图21液位&空高

5.3回波信号显示

正如5.1、5.2所描述的当前数据测量模式不会对回波造成形状和大小的影响。

通过在现场输入正确值回波显示模式提供信息来提高测量值的可靠度和精度

（见图22）

某些产品进入菜单选项，开始可视门槛电压的调节。

而ULR2000可直接通过回波信号调节可视门槛电压调整VTA（见图22）

图22、回波信号显示

图23，菜单

通过按下回波信号显示模式中的+或－键，开始可视门槛电压的调节。

当出现带箭头虚线时，用户可以通过按+或－键来调节门槛电压值，每按一次相当于±0.2V。

设定后，按住SET键1秒钟保存设定值。

同时带箭头的虚线消失，自动返回回波信号显示模式（见图24）

图24，可是门槛电压调节和回波信号显示

5.4历史数据曲线

ULR2000提供历史数据曲线模式，在这个模式中，用户可以在曲线图中检查历史数据（时间/液位）（见图25）

图25，历史数据曲线

曲线中的值是液位和数据记录时间范围内选择记录的点。

表10所示的是数据记录时间间隔和时间范围.

表10，数据记录时间间隔和时间范围

示值

当前时间2005/6/12

时间范围12/24小时，7/14/30天

历史曲线图R：

8000

这个模式是现场工作人员可以检测和检查现场运作过程中的变化。

6系统菜单

以下由系统菜单和参数来选择来描述仪表操作。

ULR2000由编程模式和操作模式组成。

6．1基本操作键

ULR2000的前部面板包括6个按键和一个液晶显示。

通过操作系统菜单，用户可以很方便的控制ULR2000（见图26）

图26，ULR2000面板

按键及功能

PROG进入编程模式

SAVE打开菜单项目和保存设置

EXIT回到前菜单或退出编程模式

SCREEN用于当前数据测量模式与回波信号显示模式的转换

+在菜单选项中增加参数值

－在菜单选项中减小参数值

6.2ULR2000系统菜单概述

编程模式有5个菜单组成。

ULR2000主菜单如图27，在当前数据测量模式或回波信号显示模式时，用户可以通过按下PROG键进入编程模式。

图27，主菜单

编程模式包括系统（System），继电器（Relay），数据记录（Datalogging），补充菜单（Complement）和维护（Service）部分。

每部分功能如下：

系统（System）：

基本参数设置

●传感器测量范围

●记录开/关

●固件版本

●产品信息

继电器（Relay）：

继电器参数设定

●指定设置

●继电器打开，闭合参数

mA电流参数和指示设置

●mA1和mA2输出电流的指配设置

数据记录（Datalogging）：

数据记录的参数设置

●数据记录的设定

●设定数据记录周期

●下载/删除数据

CH1/CH2系统

●基本参数设置

●液位与电流输出的关系

●出错参数设置

补充菜单（Complement）：

设定参数以提高测量精度

●响应时间

●门槛电压调整

●传输调节

●异常信号丢失

维护（Service）：

授权工程师设定参数

回波信号

●CH1/CH2的回波信号显示

6.3通用菜单选项

通用菜单的操作和测量输出的菜单选项的主要有基本、继电器，电流指配和数据记录四个菜单选项。

基本的菜单选项包括单位、操作、传感器、记录开/关、时间和固件版本。

继电器菜单选项包括制定设置和闭合，断开。

电流指配菜单选项包括mA1、mA2

以及它们的菜单选项（例如CH1\CH2以及它们的差、平均值）。

数据记录菜单选项包括数据指定、下载、删除、间隔和显示时间。

通用菜单选项说明见图28，按PROG键进入菜单选项，按SAVE键选择其中的菜单。

设定每一菜单选项时，按SAVE键并用＋和－调整数值大小，设定完后再次按SAVE键可以保存设置和进入下一级菜单。

按EXIT键,返回当前数据显示菜单（见图29）。

图28，通用菜单图

图29，系统选项菜单

6.4基本菜单选项

表11为基本菜单选项和参数设定范围

表11，基本菜单选项

这个选项决定是否使用数据记录功能，当设为关（OFF）是用户将不能进入到数据记录菜单选项。

每次菜单设置都被存储起来（每操作一次就存取一次）见图30

图30返回操作模式

6.5继电器菜单选项

当ULR2000由外部设备时（如泵、发动机等）这部分运行。

当现场需要报警时，用户可以在这部分设定参数。

这部分菜单选项是“指定、启动、停止”图31是接合面选项菜单，表12是继电器选项菜单。

表12，继电器菜单选项

图31，继电器菜单图

图32，继电器设置

6.6mA设定菜单选项

ULR2000提供两路mA输出，用户可选择不同的mA输出（CH1、CH2、两者差或平均值）参看图33和表13。

表13，mA设置菜单选项

图35，mA菜单图

6.7数据记录菜单

这些菜单主要用于现场数据记录与分析。

这部分菜单选项包括“数据设定”

“下载”、“删除”“数据记录间隔”和“记录周期”（见图34、表14）

表14、数据记录菜单选项

2.这个菜单选项决定对CH1、CH2、两者液位差或其平均值进行数据记录。

3.这项确定数据记录时间间隔，当设定期望值后ENV-100的最大数据保存周期。

4.这项根据计数间隔在屏幕上显示记录周期。

当选择1分钟计数间隔可使用户可选12或24小时作为记录周期。

警告

当用户改变计数间隔时记录的数据将自动删除，要在改变计数间隔前下载记录数据

图34、数据记录菜单图

6.8CH1\CH2菜单

这些菜单用来增强基本参数测量的精准与可靠度。

CH1\CH2菜单有系统、补充和维护三个子项菜单（见图35、表15）。

6.9系统菜单选项

表15

5.当探头附近的障碍物有大的反馈信号时，此菜单选项用于增加回波信号显示的参考值

6.这是一个检错时间选项。

出错时ULR2000会输出一个出错电流值。

如果检错时间设置为20秒，那么ULR2000在20秒后输出一个出错电流值。

7.这是出错输出类型的设置选项，Hold被选定后，ENV-100会输出最近测量值。

用户可以把3.8mA或21mA作为出错输出的电流值。

图35、系统菜单选项图

6.10补充菜单

补充菜单部分用来提供测量的精准与可靠性。

这部分菜单选项是“阻尼”、

“门槛电压”、“信号发射”以及“错误信号过滤开关”。

（见图36、表16）

表16、补充菜单选项

8.这项确定液位界面计算对之前测量值的采用率。

当选择中间值时，液位界面的计算采用先前测量值的50%和当前测量值的50%。

9.这部分决定脉冲的超声波传输强度。

当现场充满悬浮固体或肮脏介质时，增加值。

这对常量程测量十分有效。

但是，系统菜单中的“盲区”范围需要调节以满足测量需要。

10.这部分用于刮板或外部组织（鼓风机或衔接口等）引起的错误读书存在时，

ASF是“AbnormalSignalFilter”的缩写，设定正确值进入维护部分

图36、补充菜单图

7.维护菜单选项