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承德市德峻儀表有限公司
主營產(chǎn)品: 液位計(jì),承德金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì),磁翻柱液位計(jì),河南電磁流量計(jì),雷達(dá)料位計(jì),投入式液位計(jì) |
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1.導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)產(chǎn)品概述
1.1 簡介
DJRD80系列傳感器是*的雷達(dá)式物位測量儀表,測量距離zui大35米,可以用于存儲(chǔ)罐、中間緩沖罐或過程容器的物位測量, 輸出4…20mA模擬信號(hào)。
1.2 應(yīng)用
● 采用*的非接觸式測量
● 采用極其穩(wěn)定的材料制造
● 測量液體、固體介質(zhì)的物位
● 可以測量所有介電常數(shù)>1.8的介質(zhì)
● 測量范圍0…20m(可以擴(kuò)展到35米)
● 采用兩線制、回路供電的技術(shù),供電電壓和輸出信號(hào)通過一根兩芯電纜傳輸
● 4…20mA輸出或數(shù)字型信號(hào)輸出
● 分辨率1mm
● 不受噪音、蒸汽、粉塵、真空等工況影響
● 不受介質(zhì)密度、粘稠度和溫度的變化的影響
● 過程壓力可達(dá)40bar
● 過程溫度可達(dá)250℃
1.3測量原理
高頻微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收,雷達(dá)波以光速運(yùn)行,運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保極短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定和精確的測量。
即使工況比較復(fù)雜的情況下,存在虛假回波,用的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的識(shí)別出物位的回波。
1.4 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(hào)進(jìn)行處理,識(shí)別出微脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號(hào)識(shí)別由智能軟件完成,精度可達(dá)到毫米級。距離物料表面的距離D與脈沖的時(shí)間行程T成正比: D=C×T/2 (其中C為光速)
因空罐的距離E已知,則物位L為: L=E-D
1.5 輸出
通過輸入空罐高度E(=零點(diǎn)),滿罐高度F(=滿量程)及一些應(yīng)用參數(shù)來設(shè)定,應(yīng)用參數(shù)將自動(dòng)使儀表適應(yīng)測量環(huán)境。對應(yīng)于4-20mA輸出。
2. 儀表介紹
DJRD80系列智能雷達(dá)物位儀表
應(yīng) 用 | :過程條件簡單,腐蝕性的液體、漿料、固體比如:污水儲(chǔ)罐,酸堿儲(chǔ)罐,漿料儲(chǔ)罐,固體顆粒,小型儲(chǔ)油罐 |
測量范圍 | :20米 |
過程連接 | :G11/2螺紋或11/2NPT |
介質(zhì)溫度 | :-40-120℃ |
過程壓力 | :-1.0-3bar |
重復(fù)性 | :± 2mm |
精度 | :< 0.1% |
頻率范圍 | :6.8GHz |
防爆/防護(hù)等級 | :Exia II CT6/IP67 |
信 號(hào) 輸 出 | :4…20mA/HART(兩線) |
DJRD81
應(yīng) 用 | :存儲(chǔ)或過程容器腐蝕性的液體、漿料、固體 比如:水液儲(chǔ)罐,酸堿儲(chǔ)罐,漿料儲(chǔ)罐,固體顆粒,小型儲(chǔ)油罐 |
測量范圍 | :20米 |
過程連接 | :法蘭 |
介質(zhì)溫度 | :-40-150℃ |
過程壓力 | :-1.0-20bar |
重復(fù)性 | :± 2mm |
精度 | :< 0.1% |
頻率范圍 | : 6.8GHz |
防爆/防護(hù)等級 | :Exia II CT6/IP67 |
信 號(hào) 輸 出 | : 4…20mA/HART(兩線) |
DJRD82
應(yīng) 用 | :適應(yīng)各種存儲(chǔ)容器或過程計(jì)量環(huán)境,液體、漿料、固體,比如:原油、輕油儲(chǔ)罐,原煤、粉煤倉位,揮發(fā)性液體儲(chǔ)罐,焦碳料位,漿料儲(chǔ)罐,固體顆粒 |
測量范圍 | :35米 |
過程連接 | :法蘭 |
過程溫度 | :-40-250℃ |
過程壓力 | :-1.0-40bar |
重復(fù)性 | :± 2mm |
精度 | :< 0.1% |
頻率范圍 | :6.8GHz |
防爆/防護(hù)等級 | :Exia II CT6/IP67 |
信 號(hào) 輸 出 | :4…20mA/HART(兩線) |
DJRD83
3. 安裝指南
3.1 安裝位置說明 ● 建議距離(1)罐體內(nèi)壁至安裝短管的外壁應(yīng)大于罐直徑的1/6; ● 離罐壁zui小距離為300mm; ● 不能安裝在入料口的上方(4)。 ● 不能安裝在中心位置(3),如果安裝在*,會(huì)產(chǎn)生多重虛假回波,干擾回波會(huì)導(dǎo)致信號(hào)丟失。 ● 如果不能保持儀表與罐壁的距離,罐壁上的介質(zhì)會(huì)黏附造成虛假回波,在調(diào)試儀表的時(shí)候應(yīng)該進(jìn)行虛假回波存儲(chǔ)。 | | |||||
3.2 罐內(nèi)安裝 ● 在信號(hào)波束內(nèi),應(yīng)避免有如下安裝物(1):例如限位開關(guān),溫度傳感器等。 ● 對稱裝置(2),如真空環(huán),加圈,擋板等等。 ● 如果罐內(nèi)有(1)(2)干涉物件,應(yīng)采用導(dǎo)波管進(jìn)行測量。 3.3 *安裝選擇 ● 天線尺寸:天線越大,波束角越小,干擾回波將越弱。 ● 天線調(diào)整:將天線調(diào)整到*測量位置。 ● 導(dǎo)波管:導(dǎo)波管用來避免干擾回波。 | | |||||
3.4 DJRD81、DJRD82的罐內(nèi)安裝 3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)安裝 ● 雷達(dá)天線不可向罐壁傾斜。 ● 為了使溫度影響zui小化,在對接法蘭的連接處必須使用彈簧墊圈。 ● 桿式天線的雷達(dá)波發(fā)射處必須伸出安裝短管。 ● 垂直放置桿式天線,不要讓雷達(dá)束指向罐壁。 | | |||||
3.4.2 DJRD81系列典型安裝 ● PTFE(聚四氟乙烯)的棒式天線特別適于測量腐蝕性的介質(zhì),如酸和堿。食品行業(yè)的無菌容器需要不起反應(yīng),且安裝尺寸小的儀表,PTFE棒式天線不但不會(huì)起任何反應(yīng),而且所需的容器開孔很小,只有50mm或G11/2A螺紋開孔。 |
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● 如果測量液體,棒式天線可以直接安裝在容器 開孔上,開孔尺寸為:G11/2A、DN50…DN150,接管長度不能超過150mm(如果使用較長的天線,接管不能超過250mm),注意:PTFE棒式天線的機(jī)械承載能力有限,如果受到彎曲的力,會(huì)變形或折斷 |
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3.5 DJRD83的罐內(nèi)安裝 3.5.1 標(biāo)準(zhǔn)安裝 ● 喇叭天線必須延伸出安裝短管, 否則應(yīng)使用天線延伸管。 ● 喇叭天線必須調(diào)整至垂直, 不要讓雷達(dá)束指向罐壁 | | |||||
3.5.2 安裝短管較長時(shí)使用天線延伸管 ● 當(dāng)喇叭長度小于安裝短管長度時(shí),應(yīng)使用天線延伸管。 ● 如果喇叭口直徑大于安裝短管的直徑,包括延伸管在內(nèi)的天線需要從容器里 面安裝,并將儀表抬高。選擇延伸管使儀表至少抬高100mm。 | | |||||
特殊延伸管 ● 若天線需要傾斜或垂直于罐壁安裝,可使用120°或90°的延伸管。 | ||||||
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從外部穿過塑料罐壁進(jìn)行測量 ● 介質(zhì)的介電常數(shù)ε r ﹥10 ● zui高液面應(yīng)低于罐頂20cm ● 距離H應(yīng)大于100mm ● 建議使用支座安裝以便調(diào)整至理想的H ● 若有可能應(yīng)避免安裝在冷藏或粘附的場合,天線與容器之間的空間應(yīng)有保護(hù)措施 ● 選擇低介電常數(shù)的容器建造材料及相應(yīng)的厚度,不得使用導(dǎo)電塑料 ● 若有可能,使用天線DN250/10″ ● 在罐外的波束范圍內(nèi)不要安裝任何可能引起干擾的部件(如管子) | ||||||
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法蘭的定位方向
為了準(zhǔn)確定位,在法蘭或螺紋上均有標(biāo)記,在安裝時(shí),此標(biāo)記必須符合下述方向:
● 法蘭的指示標(biāo)記應(yīng)指向罐壁或罐的中心
● 如使用導(dǎo)波管安裝,法蘭標(biāo)記應(yīng)指向開孔的一側(cè)
● 如使用旁通管安裝,法蘭標(biāo)記應(yīng)與指向連通管的一側(cè)
雷達(dá)在使用過程中,回波信號(hào)的幅度表明了安裝位置是否*,如果回波信號(hào)幅度較低可轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭,每次轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)孔位使干擾回波達(dá)到zui小。另外還可以通過虛假回波存儲(chǔ),達(dá)到測量效果。
操作步驟如下:
Ⅰ) 在打開儲(chǔ)罐的過程連接之前,必須確認(rèn)罐內(nèi)無壓力,并無有害介質(zhì)。
Ⅱ) 應(yīng)確認(rèn)容器內(nèi)空罐或料位剛好覆蓋罐底的情況下進(jìn)行定位調(diào)整,料位較少的情況下也可進(jìn)行定位調(diào)整;可通過虛假回波存儲(chǔ),對回波信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化;
Ⅲ) 將法蘭標(biāo)記轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)孔位,或?qū)⒙菁y轉(zhuǎn)動(dòng)1/8圈,注意回波幅度,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)法蘭或螺紋,直到轉(zhuǎn)動(dòng)一圈為止,在回波信號(hào)*位置定位;
Ⅳ) 在*位置固定好法蘭或擰緊螺紋,若有必要,更換密封圈
以下是回波信號(hào)示意圖:
圖一 正常的物位回波
圖二 有虛假回波
圖一
圖二
4. 導(dǎo)波管內(nèi)的測量
4.1 一般介紹
4.2 粘附性介質(zhì)
4.3 通過導(dǎo)波管測量混合介質(zhì)
3.6 *安裝位置 標(biāo)準(zhǔn)安裝 標(biāo)記應(yīng)指向罐壁; 安裝標(biāo)記應(yīng)位于法蘭的兩個(gè)螺栓孔的正中間 |
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5. 導(dǎo)波管的設(shè)計(jì)指南
雷達(dá)傳感器的導(dǎo)波管一般用于DN50、DN80、DN100和DN150的法蘭。
● 圖一是用于DN50法蘭的導(dǎo)波管,以此舉例進(jìn)行介紹。
導(dǎo)波管的內(nèi)壁必須光滑(平均粗糙度Rz≤30)。導(dǎo)波管可以采用拉伸的或縱縫焊接的不銹鋼管。通過焊接法蘭或管接頭的時(shí)候必須注意管內(nèi)壁上不能有焊縫或凸緣,在焊接前從內(nèi)側(cè)固定好套管和法蘭。
焊接時(shí)注意不要焊透套管壁。套管內(nèi)壁必須保持平滑。如果不小心焊透了套罐壁,您必須重新整平內(nèi)壁,否則會(huì)產(chǎn)生很大的虛假回波。
● 圖二介紹是用于DN100法蘭的導(dǎo)波管。
DN80、DN100、DN150法蘭的雷達(dá)傳感器帶喇叭口天線。對于這些傳感器,在傳感器一端可以通過一個(gè)平的焊接法蘭代替預(yù)焊的法蘭盤。
● 如果攪動(dòng)或流動(dòng)的介質(zhì),需要將導(dǎo)波管固定在容器底上。對于較長的導(dǎo)波管,必須考慮使用分段固定。
如果介質(zhì)介電常數(shù)?。ǎ?font face="Times New Roman">3),雷達(dá)信號(hào)會(huì)穿透介質(zhì)。當(dāng)容器近似空倉的時(shí)候,容器底的反射回波會(huì)影響測量??梢栽趯?dǎo)波管末端安裝折射板將容器底的反射回波折射走。
通過折射板可以保證空倉這一點(diǎn)的物位被準(zhǔn)確測量。
如果不使用折射板,也可以將導(dǎo)波管的末端彎成一個(gè)彎度,同樣可以折射走容器底部的回波。
6. 虛假回波
由于安裝的不正確會(huì)產(chǎn)生很大的虛假回波,以下是經(jīng)常出現(xiàn)安裝錯(cuò)誤的舉例。

● 如果傳感器安裝在旁通管上(比如:以前使用的是浮子鋼帶測量裝置),雷達(dá)傳感器必須安裝在高于旁通管與容器上部的連通部分至少500mm的地方。如果旁通管的內(nèi)壁不平,需要在附加使用一個(gè)測量套管(管子套管子)。 ● 如果介質(zhì)的介電常數(shù)?。ǎ?font face="Times New Roman">4),旁通管的長度應(yīng)較普通的旁通管長,因?yàn)椴糠掷走_(dá)信號(hào)可以穿透介電常數(shù)小的介質(zhì),當(dāng)旁通管的介質(zhì)很少的時(shí)候,由旁通管底部反射的回波信號(hào)要比介質(zhì)反射的信號(hào)還要強(qiáng),此時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)測量誤差。在這種情況下,如果將旁通管延長(300…800mm),穿透介質(zhì)的那部分雷達(dá)信號(hào)可以在這部分介質(zhì)中被衰減。也可以在旁通管底部安裝折射板,將到達(dá)底部的雷達(dá)信號(hào)折射走。 延長的旁通管用于測量表面波動(dòng)大的介質(zhì) 利用旁通管測量介電常數(shù)小的介質(zhì) |
● 對于粘附性介質(zhì),導(dǎo)波管的直徑應(yīng)該盡量大一些。對于非粘附性的介質(zhì),導(dǎo)波管的直徑可以為50mm.對于有些粘附的介質(zhì),導(dǎo)波管的直徑一般為100mm或150mm。 ● DN50、DN80、DN100、DN150安裝導(dǎo)波 管如果介質(zhì)的粘附性太強(qiáng),不能通過導(dǎo)波管進(jìn)行測量 |
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7. 典型的安裝錯(cuò)誤
● 如果需要測量導(dǎo)波管內(nèi)的混合介質(zhì)或分層介質(zhì),導(dǎo)波管上需要開圓形孔、長圓形孔或矩形孔。開孔是為了充分混合導(dǎo)管內(nèi)的介質(zhì)。 ● 由于雷達(dá)信號(hào)極性的問題,應(yīng)該在導(dǎo)波管上成180° 開兩排圓形或矩形孔。雷達(dá)傳感器在安裝的時(shí)候應(yīng)該注意:開孔的軸線應(yīng)該與傳感器的標(biāo)牌的一側(cè)對齊。 ● 較寬的矩形孔會(huì)造成虛假回波,因此矩形孔不能寬于10mm。為了降低信號(hào)的噪音面,圓形的開孔優(yōu)于矩形的開孔。 相同的介質(zhì) 混合介質(zhì) 混合介質(zhì) |
4.4 帶球閥的導(dǎo)波管 ● 如果在導(dǎo)波管上使用球閥,可以在不打開容器的條件下對儀表進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)(比如:測量液態(tài)煤氣或有毒的介質(zhì))。 ● 要做到球閥的通道對測量沒有影響,必須使球閥的直徑與導(dǎo)波管的直徑相匹配。球閥距離儀表法蘭至少500mm。 | |
圖一 | 圖二 |
| 旁通管末端彎曲示意圖 |
容器內(nèi)的突起部分 ● 如果容器內(nèi)有上表面是平面的凸起部分,會(huì)對測量有很大的影響。必須在凸出部分上加一個(gè)折射板,以保證正常測量。 正確 錯(cuò)誤 | 介質(zhì)附著 ● 如果傳感器距離容器太近安裝,附著在容器壁上的介質(zhì)會(huì)造成虛假反射。傳感器應(yīng)該與容器壁保持一定距離。 正確 錯(cuò)誤 |
容器內(nèi)的裝置 ● 容器內(nèi)的裝置,比如:梯子等都會(huì)造成虛假回波。在設(shè)計(jì)安裝位置的時(shí)候,不能有任何專職阻擋雷達(dá)信號(hào)的運(yùn)行。
正確 錯(cuò)誤 | 容器內(nèi)的支架 ● 和其它容器裝置一樣,容器內(nèi)支架會(huì)造成很強(qiáng)的虛假回波。采用折射板可以很好地防止虛假反射。
正確 錯(cuò)誤 |
介質(zhì)波動(dòng)大 ● 如果介質(zhì)產(chǎn)生很強(qiáng)的渦流,比如:由于攪 拌或很強(qiáng)的 化學(xué)反應(yīng)等,建議采用導(dǎo)波管或旁通管測量。注意導(dǎo)波管或旁通管內(nèi)不能附著介質(zhì)。如果介質(zhì)有可能產(chǎn)生附著的話,要使用100mm標(biāo)準(zhǔn)的或更粗的導(dǎo)波管或旁通管。 | 正確 錯(cuò)誤 |
容器接管太長 ● 如果容器接管太長,會(huì)造成虛假反射。一定要保證喇叭口天線伸出接管至少10mm.如果使用棒式天線,容器接管的長度為max.100或60mm(棒長545mm,容器接管zui長250mm)。
正確 錯(cuò)誤 喇叭口天線:正確與錯(cuò)誤的接管長度 正確 錯(cuò)誤 棒式天線正確與錯(cuò)誤的接管長度 | 半球形或拱形罐頂 ● 半球形或拱形罐頂相對于雷達(dá)傳感器就相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。如果雷達(dá)傳感器正好安裝再這個(gè)凸透鏡的焦點(diǎn)上,傳感器接受到的虛假回波會(huì)增強(qiáng)。*的安裝位置在容器半徑的1/2處。
安裝在拱形罐頂上 |
8. DJRD80系列尺寸
傳感器沒有對準(zhǔn)介質(zhì)表面安裝 ● 如果傳感器沒用對準(zhǔn)介質(zhì)表面安裝的話,測量信號(hào)就會(huì)減弱。必須將雷達(dá)傳感器的軸線垂直對準(zhǔn) 介質(zhì)表面。
傳感器應(yīng)該對準(zhǔn)介質(zhì)表面 ● 傳感器距離容器壁太近 如果傳感器距離容器太近,會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的虛假回波。附著的介質(zhì)、鉚釘、螺釘或焊縫都會(huì)造成虛假反射。所以傳感器一定要與容器壁保持一定距離。 ● 如果反射條件好(液體介質(zhì)、沒有其它容器裝置),建議錐形發(fā)射角內(nèi)側(cè)不能有容器壁阻擋雷達(dá)信號(hào)運(yùn)行,如果發(fā)射條件不好,建議錐形發(fā)射角外側(cè)不能有干擾。 產(chǎn)生泡沫 ● 介質(zhì)表面的又厚又稠的泡沫會(huì)造成測量誤差。必須對此采取措施,可以選用旁通管會(huì)使用其它測量方法,比如:電容式電極或靜壓式傳感器。 | 導(dǎo)波管安裝錯(cuò)誤 ● 沒有開通氣孔 在導(dǎo)波管上端必須開通氣孔,如果不開通氣孔,會(huì)造成錯(cuò)誤測量。 正確 錯(cuò)誤 極性方向錯(cuò)誤 ● 如果通過導(dǎo)波管測量,特別是為了混合導(dǎo)波管內(nèi)外的介質(zhì),導(dǎo)波管上開圓形孔或矩形孔,特別要注意極性方向。 ● 導(dǎo)波管的兩排孔(成180°)必須和雷達(dá)信號(hào)的極性方向處在同一個(gè)平面上。雷達(dá)信號(hào)的極性方向總是和雷達(dá)傳感器的標(biāo)牌一側(cè)處在同一個(gè)平面上。 正確 錯(cuò)誤 |
9. 法蘭外形尺寸圖
10. 發(fā)射角和虛假反射
11. 儀表線性
DJRD81
DJRD82
DJRD83
12. 測量條件
注意事項(xiàng)
l 測量范圍從波束觸及罐底的那一點(diǎn)開始計(jì)算,但在特殊情況下,若罐低為凹型或錐形,當(dāng)物位低于此點(diǎn)時(shí)無法進(jìn)行測量。
l 若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時(shí),罐底可見,此時(shí)為保證測量精度,建議將零點(diǎn)定在低高度為C 的位置。
l 理論上測量達(dá)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(yīng)距離天線的*至少100mm。
l 對于過溢保護(hù),可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。
l zui小測量范圍與天線有關(guān)。
l 隨濃度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以將其反射,但在一定的條件下是可以進(jìn)行測量的。
l 當(dāng)測量范圍超出時(shí),儀表輸出為22mA電流。
13. 接線方式
14.調(diào)試
DJRD80可以通過三種方式調(diào)試:
l 通過顯示調(diào)整模塊DJPM
l 通過調(diào)試軟件DJSOFT
l 通過HART手持編程器
14.2 通過DJSOFT軟件調(diào)試
無論那種信號(hào)輸出,4…20mA/HART,雷達(dá)傳感器都可以通過軟件進(jìn)行調(diào)試。采用DJSOFT軟件進(jìn)行儀表調(diào)試,需要一個(gè)儀表CONNECTCAT驅(qū)動(dòng)器。
使用軟件調(diào)試的時(shí)候,給雷達(dá)儀表加電24VDC,同時(shí)在連接HART適配器前端加一個(gè)250歐姆的電阻。如果一體式HART電阻(內(nèi)部電阻250歐姆)的供電儀表,就不需要附加外部電阻,HART適配器可以和4…20mA線并聯(lián)。
14.3 通過HART手持編程器
15. 技術(shù)數(shù)據(jù):
基本參數(shù) 工作頻率:6.8GHz
波 束 角: 24°DJRD81, DJRD82
20°DJRD83 帶DN150法蘭
16°DJRD83 帶DN200法蘭
14°DJRD83 帶DN250法蘭
測量范圍:0…35m
重復(fù)性 :±2mm
分辨率 :1mm
采樣 :回波采樣55次/s
響應(yīng)速度:>0.2s(根據(jù)具體使用情況而定)
電流信號(hào):4…20mA
精度 :<0.1%
天線材質(zhì) DJRD81 : PP或PTFE
DJRD82 : PTFE
DJRD83 : 不銹鋼
通訊接口 HART通訊協(xié)議
過程連接 DJRD81 (PP,PTFE棒式天線) :G11/2A或11/2NPT
DJRD82(PTFE棒式天線) :翻邊法蘭DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250
DJRD83(喇叭口形式天線):法蘭DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250
電源 電源:24V DC( /-10%),波紋電壓:1Vpp
耗電量:max22.5mA
環(huán)境條件 溫度:-40℃…+70℃
容器壓力(表壓)-1…40bar
防爆認(rèn)證 Exia II C T6
外殼保護(hù)等級 IP67
兩線制接線 供電和信號(hào)輸出共用一根兩芯導(dǎo)線
電纜入口 2個(gè)M20*1.5或2個(gè)1/2NPT(電纜直徑5…9mm)