Техническая информация
Радар
Автономное измерение уровня жидкостей и сыпучих
материалов
VEGAPULS Air 23
VEGAPULS Air 41
VEGAPULS Air 42
Document ID: 65343
2
Содержание
Радар
65343-RU-210511
Содержание
1 Принцип измерения, питание и передача измеренных значений ............................................................................................................. 3
2 Обзор типов .......................................................................................................................................................................................................... 5
3 Выбор устройств ..................................................................................................................................................................................................6
4 Монтаж ................................................................................................................................................................................................................... 7
5 Примеры применения, схемы измерения ...................................................................................................................................................... 8
6 Передача измеренных значений ...................................................................................................................................................................... 9
7 Настройка ............................................................................................................................................................................................................ 10
8 Размеры ...............................................................................................................................................................................................................11
Соблюдение указаний по безопасности для Ex-применений
Для Ex-применений следует соблюдать особые указания по безопасности, которые прилагаются к каждому устройству в соот-
ветствующем исполнении, а также могут быть загружены с нашей домашней страницы www.vega.com. Во взрывоопасных зонах
должны соблюдаться соответствующие нормы и правила, а также условия сертификатов соответствия датчиков и устройств пита-
ния. Датчики можно эксплуатировать только на искробезопасных токовых цепях. Допустимые значения электрических параметров
следует брать из соответствующего сертификата.
3
Принцип измерения, питание и передача измеренных значений
Радар
65343-RU-210511
1 Принцип измерения, питание и передача измеренных значений
Принцип измерения
Через антенну устройства излучается непрерывный
микроволновый сигнал. Излученный сигнал отражается от
поверхности среды и принимается антенной как эхо-сигнал.
Разность частот излученного и принятого сигналов
пропорциональна расстоянию до поверхности среды, т.е. зависит
от уровня заполнения. Определенное таким образом расстояние
преобразуется в соответствующий выходной сигнал и через
беспроводную связь выдается как измеренное значение.
Технология 80 GHz
Технология 80 GHz обеспечивает очень хорошую фокусировку
радарного сигнала и большой динамический диапазон радарных
датчиков. Чем больше динамический диапазон радарного датчика,
тем у него шире область применения и выше точность измерения.
Входная величина
Измерение выполняется, в зависимости от типа устройства, через
закрытую пластиковую крышку емкости или подходящий штуцер на
емкости.
Измеряемой величиной и, следовательно, входной величиной
датчика является расстояние между базовой плоскостью датчика и
поверхностью среды.
2
1
Рис. 1: Данные для входной величины VEGAPULS Air 23
1 Базовая плоскость
2 Измеряемая величина, макс. диапазон измерения
2
1
Рис. 2: Данные для входной величины VEGAPULS Air 42
1 Базовая плоскость
2 Измеряемая величина, макс. диапазон измерения
Питание
Энергопитание устройства обеспечивается встроенными
заменяемыми первичными гальваническими элементами.
Используемый для этого литиевый элемент питания является
компактным гальваническим элементом с высокими параметрами
напряжения и емкости для долгого срока службы. Поскольку
не требуется дополнительный источник питания, а значит не
нужно прокладывать кабель, автономный датчик дает особенно
экономичное решение.
Отправка измеренного значения по времени
Описанный измерительный цикл производится по времени,
с управлением через встроенные часы. Вне измерительного
цикла устройство находится в спящем состоянии. Эта концепция
управляемой по времени отправки измеренных значений и
промежуточного спящего режима позволяет устройству работать, в
зависимости от интервала измерения, в течение более чем 10 лет.
Передача измеренных значений
Устройства передают свои измеренные значения и дополнительные
данные по беспроводной связи в системы управления активами,
например VEGA Inventory System. Устройства поддерживают
следующие стандарты связи:
•
Сотовая связь NB-IoT (LTE-CAT-NB1)
•
Сотовая связь LTE-M (LTE-CAT-M1)
•
Сеть LoRaWAN
Сотовая связь через LTE-M (Long Term Evolution for Machines),
а также через NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) является
расширением стандарта сотовой связи LTE для Интернета вещей
(применений IoT).
Это самый простой – без дополнительных передающих устройств –
путь внесения данных из любой точки мира прямо в VEGA Inventory
System.
VEGA Inventory System
Рис. 3: Беспроводная передача измеренных значений через мобильную связь
Также возможна передача данных в имеющуюся частную сеть
LoRaWAN. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) является
сетевым протоколом для беспроводной передачи сигнала. Для
этого требуется соответствующий шлюз. Данные здесь передаются
в базу данных на стороне пользователя.
Сочетание общедоступной мобильной связи и LoRaWAN позволяет
реализовать " концепцию резерва (Fallback)": автоматический
переход на LoRaWAN при нарушениях передачи по сотовой связи.
VEGA Inventory System
VEGA Inventory System разработана специально для контроля
запасов в резервуарах с жидкостями и силосах с сыпучими
материалами.
Рис. 4: VEGA Inventory System
Это программное обеспечение работает вместе с устройствами,
которые непрерывно измеряют уровень самых разных жидкостей
(например воды, химикатов, топлива, смазочных материалов,
добавок, сжиженного газа), а также сыпучих материалов (например
4
Принцип измерения, питание и передача измеренных значений
Радар
65343-RU-210511
цемента, зерна, порошков, гранул и пеллет).
Сверх этого через соответствующие API-интерфейсы данные
доступны системам обработки данных на стороне пользователя.
5
Обзор типов
Радар
65343-RU-210511
2 Обзор типов
VEGAPULS Air 23 VEGAPULS Air 41 VEGAPULS Air 42
Применения Пластиковый контейнер, IBC-контей-
нер
Мобильные силосы, емкости и контейнеры всех видов
Макс. диапазон измере-
ния
3 m (26.25 ft) 15 m (49.21 ft) 30 m (98.42 ft)
Антенна/Материал Встроенная антенная система/герме-
тизация PVDF
Встроенная антенная система/герме-
тизация PVDF
Встроенная антенная система/герме-
тизация PVDF
Ширина диаграммы на-
правленности
8° 8° 4°
Радиоантенна Встроенная Встроенная Встроенная
Присоединение
Материал
-/
PVDF
G1½, 1½ NPT, R1½
PVDF
Накидной фланец DN 80/3", адаптер-
ный фланец DN 100/4"
PVDF
Техника монтажа Монтаж клеевой, потолочный, на стяж-
ном ремне
Резьбовой патрубок Фланец
Температура процесса -20 … +60 °C (-4 … +140 °F) -20 … +60 °C (-4 … +140 °F) -20 … +60 °C (-4 … +140 °F)
Давление процесса - -1 … +2 bar/-100 … +200 kPa
(-14.5 … +29.00 psi)
-1 … +2 bar/-100 … +200 kPa
(-14.5 … +29.00 psi)
Погрешность измерения ≤ 5 mm ≤ 2 mm ≤ 2 mm
Частотный диапазон Диапазон W Диапазон W Диапазон W
Выход сигнала
•
NB-IoT (LTE-Cat-NB1), LTE-M (LTE-
CAT-M1)
•
LoRa WAN
•
NB-IoT (LTE-Cat-NB1), LTE-M (LTE-
CAT-M1)
•
LoRa WAN
•
NB-IoT (LTE-Cat-NB1), LTE-M (LTE-
CAT-M1)
•
LoRa WAN
Коммуникационный ин-
терфейс
NFC NFC/Bluetooth NFC/Bluetooth
Индикация/Настройка Нет Смартфон/планшет (приложение VEGA
Tools), ПК/ноутбук (PACTware/DTM),
VEGA Inventory System
Смартфон/планшет (приложение VEGA
Tools), ПК/ноутбук (PACTware/DTM),
VEGA Inventory System
Питание Встроенные литиевые элементы
2 x 3,6 V (не заменяемые)
Встроенные литиевые элементы
2 x 3,6 V (заменяемые)
Встроенные литиевые элементы
2 x 3,6 V (заменяемые)
Длительность работы
1)
> 10 лет > 10 лет > 10 лет
Сертификация - - -
1)
Зависит от интервала измерения, качества беспроводной сети и условий применения
6
Выбор устройств
Радар
65343-RU-210511
3 Выбор устройств
Область применения
Микроволновые уровнемеры VEGAPULS Air 23, 41, 42 применяются
для автономного бесконтактного измерения уровня жидкостей и
сыпучих продуктов.
Уровнемеры могут применяться как на простых, так и на
агрессивных жидкостях. Датчики также абсолютно надежно
измеряют легкие и тяжелые сыпучие материалы, в том числе
при сильном пылеобразовании и шуме, а также независимо от
налипаний или конденсации.
Обзор устройств
VEGAPULS Air 23
VEGAPULS Air 23 - идеальный датчик для измерения уровня в
IBC-контейнерах и пластиковых емкостях. Прибор измеряет через
закрытую крышку емкости и может применяться практически на
любых жидкостях и сыпучих материалах.
Устройство быстро монтируется посредством простого и надежного
монтажа на клее, потолке или натяжном ремне.
Корпус датчика с высокой степенью защиты IP69 делает
возможной длительную эксплуатацию без обслуживания также на
открытом воздухе или при очистке емкости.
VEGAPULS Air 41, 42
VEGAPULS Air 41, 42 - идеальные датчики для всех автономных
применений на сыпучих и жидких средах, особенно подходящие
для измерения уровня на мобильных силосах для сыпучих
строительных материалов, таких как сухой раствор, бетон и
штукатурка, а также на емкостях любого вида для жидкостей.
Устройства могут надежно монтироваться посредством различных
резьбовых или фланцевых присоединений практически на любых
емкостях.
Корпус датчика с высокой степенью защиты IP66/IP68 (0,2 bar)
делает возможной длительную эксплуатацию без обслуживания, в
том числе на открытом воздухе.
Состав
Микроволновые уровнемеры серий VEGAPULS Air 20 и 40 имеют
различные исполнения и возможности монтажа, обзор которых
представлен на следующих рисунках.
4
5
2
3
1
Рис. 5: Компоненты датчика VEGAPULS Air (пример с клеевым соединением)
1 Радарная антенна
2 Навинчивающееся монтажное кольцо с клейкой поверхностью
3 Петли для фиксирования при транспортировке
4 Крышка корпуса
5 Контактная площадка для активирования посредством связи NFC или
магнита
4
2
3
1
5
Рис. 6: Компоненты микроволнового уровнемера VEGAPULS Air 41 (пример
исполнения с резьбой G1½)
1 Радарная антенна
2 Присоединение к процессу
3 Контактная площадка для активирования посредством связи NFC или
магнита
4 Крышка корпуса
5 Вентиляция
4
2
3
1
5
Рис. 7: Компоненты микроволнового уровнемера VEGAPULS Air 42 (пример
исполнения с накидным фланцем DN 80)
1 Радарная антенна
2 Накидной фланец
3 Контактная площадка для активирования посредством связи NFC или
магнита
4 Крышка корпуса
5 Вентиляция
7
Монтаж
Радар
65343-RU-210511
4 Монтаж
Монтажная позиция VEGAPULS Air 23
Клеевое соединение
Исполнение устройства для клеевого соединения имеет монтажное
кольцо с клейкой поверхностью на нижней стороне устройства.
Монтаж устройства, например на верхней стороне IBC-контейнера,
выполняется в одной из показанных далее зон:
100 mm
(3.94")
50 mm
(1.97")
150 mm
(5.91")
480 mm
(18.90")
130 mm
(5.12")
300 mm
(11.82")
1
2 3 4 5
Рис. 8: Монтажная позиция на крыше емкости
1 Рекомендуемая монтажная позиция
2 Допустимая зона монтажа
3 Загрузочное отверстие
4 Поперечина
5 Край емкости
Сменное гибкое крепление
Исполнение устройства со сменным гибким креплением
монтируется на емкости с помощью стяжного ремня.
Чтобы устройство не сдвигалось со своей монтажной позиции,
на его нижней стороне имеется противоскользящая вспененная
подложка.
Потолочный монтаж
Исполнение устройства для монтажа на потолке имеет монтажные
планки на крышке корпуса. Монтаж выполняется с помощью
подходящих винтов и дюбелей.
Монтажная позиция VEGAPULS Air 41, 42
Устройство должно монтироваться на расстоянии не менее 200 мм
(7.874 in) от стенки емкости. При монтаже устройства в центре
выпуклой или округлой крыши емкости возможны множественные
эхо-сигналы, которые, однако, можно отфильтровать с помощью
соответствующей настройки.
> 200 mm
(7.87
")
Рис. 9: Монтаж микроволнового уровнемера на округлой крыше емкости
Жидкости
На емкостях с коническим днищем устройство рекомендуется
монтировать по центру емкости, чтобы измерение было возможно
вплоть до дна емкости.
Рис. 10: Монтаж уровнемера на емкостях с коническим днищем
Сыпучие продукты
Для охвата как можно более полного объема емкости прибор
должен быть направлен так, чтобы его сигнал достигал самого
нижнего уровня в емкости. В случае цилиндрического силоса с
коническим выпуском, монтаж выполняется на позиции в пределах
от одной трети до половины радиуса емкости от наружной стенки
(см. следующий рисунок).
r
rr...
/
1
3
/
1
2
Рис. 11: Монтажная позиция и ориентация
8
Примеры применения, схемы измерения
Радар
65343-RU-210511
5 Примеры применения, схемы измерения
Примеры монтажа и возможных измерительных схем показаны на
рисунках ниже.
IBC-контейнеры
Рис. 12: Измерение уровня с VEGAPULS Air 23 на IBC-контейнере
Мусорный контейнер
Рис. 13: Измерение уровня с VEGAPULS Air 23 на мусорном контейнере
Емкость с жидкостью
Рис. 14: Измерение уровня с VEGAPULS Air 41 на емкости с жидкостью
Силос со строительным материалом
Рис. 15: Измерение уровня с VEGAPULS Air 42 на силосе со строительным
материалом
9
Передача измеренных значений
Радар
65343-RU-210511
6 Передача измеренных значений
6.1 Общий обзор
Передаются следующие измеренные значения или данные:
•
Расстояние до поверхности среды
•
Температура электроники
•
Определенное через GNSS географическое положение
•
Монтажное положение
•
Оставшееся время работы литиевых элементов питания
•
Статус устройства
Устройства серий VEGAPULS Air 20, 40 могут иметь исполнения с
разными опциями передачи данных. Имеются исполнения с NB-IoT
(LTE-CAT-NB1)/LTE-M (LTE-CAT-M1) плюс LoRa, а также исполнения
только с LoRa. В последнем случае данные остаются в собственной
сети LoRaWAN заказчика, маршрутизация/хостинг через сетевой
сервер VEGA не производится.
Возможности передачи описаны далее.
6.2 NB-IoT/LTE-M plus LoRa – VEGA Inventory
System
В стандартах NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) и LTE-M (Long
Term Evolution for Machines) фокус лежит на низких скоростях
передачи данных и больших расстояниях передачи, а также на
прохождении через препятствия, такие как здания, для чего
хорошо подходит длинноволновый сигнал.
API
VEGA Inventory System
Customer
Customer Database
Рис. 16: Беспроводная передача измеренных значений через NB-IoT и LTE-M
в VEGA Inventory System
Передача данных выполняется через встроенную в датчик eSIM-
карту, которая отправляет данные через мобильную сеть прямо к
VEGA Inventory System. Если мобильной сети нет, автоматически
происходит переход на LoRa (см. ниже).
После отправки данных через мобильную сеть датчики
автоматически становятся известны в VEGA Inventory System по их
серийным номерам. Как только датчики интегрируются в систему,
данные становятся доступны для визуализации.
6.3 LoRa-WAN (Fall back) – VEGA Inventory
System
В случае отсутствия мобильной сети, доступна передача данных
через сеть LoRaWAN (Long Range Wide Area Network). Для этого
все равно нужен соответствующий шлюз. Этот шлюз принимает
данные от датчиков через LoRa и передает по мобильной связи на
собственный LoRa-сервер VEGA.
VEGA Inventory System
LoRa
10 – 15 km
VEGA
LoRa Gateway
API
LoRa Sever
Customer
Customer Database
Cellular
or LAN
Рис. 17: Беспроводная передача данных LoRa-WAN, LoRA-сервер к VEGA
Inventory System
Там сохранены как конечные устройства, так и шлюзы с их
данными. Датчики и шлюзы однозначно идентифицируются
имеющимися у них Device EUI. Затем LoRa-сервер передает данные
в систему VEGA Inventory System.
6.4 NB-IoT/LTE-M – VEGA-Cloud (интерфейс API)
Передача данных выполняется через встроенную в датчик eSIM-
карту, которая отправляет данные через мобильную сеть прямо к
облаку VEGA-Cloud.
API
LoRa Sever
Customer
Customer Database
Рис. 18: Беспроводная передача измеренных значений через NB-IoT и LTE-M
в облако VEGA-Cloud
Оттуда измеренные значения могут через API-интерфейс
передаваться в базу данных на стороне пользователя.
6.5 LoRaWAN – частные сети
Также возможна отправка данных через частную LoRa-WAN-сеть
пользователя. При этом датчик должен быть известен в этой сети.
Customer
Customer Database
Рис. 19: Беспроводная передача измеренных значений
Для этого пользователь в своем пользовательском интерфейсе
создает датчик с его идентификационными данными (DevEUI,
AppKey и JoinEUI). После запуска "Join" датчик появляется в
интерфейсе пользователя. Отправляемые байты описаны в
руководстве по эксплуатации соответствующего датчика и
соответственно декодируются в прикладной системе.
10
Настройка
Радар
65343-RU-210511
7 Настройка
7.1 VEGAPULS Air 23 – настройка на устройстве
Устройство поставляется в деактивированном состоянии. Для
активирования устройства имеются следующие возможности:
•
Посредством смартфона с приложением VEGA Tools через NFC
•
Посредством магнита
ACTIVATION
Magnet
Рис. 20: Активация датчика - магнит
1 Микроволновый уровнемер
2 Контактная площадка для магнита
3 Магнит
После активирования выполняется однократное измерение и
запускается циклический интервал измерения. Измеренное
значение однократно передается через сотовую связь или
LoRaWAN.
При повторении активирования снова выполняется одно отдельное
измерение. Тем самым VEGAPULS Air 23 дает возможность
проверить связь в соответствующей сети.
Сверх этого возможностей настройки на устройстве нет.
7.2 VEGAPULS Air 41, 42 – настройка на
устройстве
Устройство поставляется в деактивированном состоянии. Для
активирования устройства имеются следующие возможности:
•
Посредством смартфона с приложением VEGA Tools через NFC
•
Посредством магнита
1
2
Рис. 21: Активирование датчика – технология NFC
1 Настроечный инструмент, например смартфон
2 Контактная площадка для связи NFC
После активирования выполняется однократное измерение и
запускается циклический интервал измерения. Измеренное
значение однократно передается через LoRaWAN или сотовую
связь.
При повторении активирования снова выполняется одно отдельное
измерение. Тем самым VEGAPULS Air 41, 42 дают возможность
проверить связь в соответствующей сети.
Устройства имеют интегрированный модуль Bluetooth для
беспроводного подключения к стандартным инструментам, с
которыми может выполняться настройка:
•
Смартфон/планшет (iOS или Android)
•
ПК/ноутбук с адаптером Bluetooth-USB (ОС Windows)
1
3
2
Рис. 22: Беспроводное соединение со стандартными настроечными
устройствами через Bluetooth
Настройка выполняется через бесплатное приложение, доступное
для загрузки из " Apple App Store", " Google Play Store" или "
Baidu Store". Настройка также может выполняться через ПО
PACTware/DTM на ПК с ОС Windows.
Рис. 23: Настройка через PACTware или мобильное приложение
7.3 VEGAPULS Air 23, 41, 42 – настройка через
удаленный доступ
VEGA Inventory System дает возможность изменять параметры в
датчике через удаленный доступ по мобильной связи (обратный
канал).
VEGA Inventory System
Рис. 24: Удаленный доступ из VEGA Inventory System через NB-IoT или LTE-M
к датчику
Этим можно изменять следующие параметры:
•
Высота емкости/Рабочий диапазон
•
Интервал измерения и передачи
Дополнительно этим могут запускаться следующие действия:
•
Геолокация
11
Размеры
Радар
65343-RU-210511
8 Размеры
VEGAPULS Air 23
ø 96 mm
(3.78")
ø 110 mm
(4.33")
ø 106 mm
(4.17")
ø 140 mm
(5.49")
50,5 mm
(1.99")
ø 96 mm
(3.78")
ø 110 mm
(4.33")
ø 106 mm
(4.17")
51 mm
(2.00")
ø 96 mm
(3.78")
46 mm
(1.81")
1 2
3
Рис. 25: Размеры VEGAPULS Air
1 Клеевое соединение
2 Потолочный монтаж
3 Сменное гибкое крепление
VEGAPULS Air 41
22 mm
(0.86")
25,3 mm
(0.99")
102 mm
(4.01")
ø 102 mm
(4.02")
ø 35,5 mm
(1.40")
ø 90 mm
(3.54")
1 2 3
G 1½
1½ NPT
R 1½
Рис. 26: Размеры VEGAPULS Air
1 Резьба G1½
2 Резьба 1½NPT
3 Резьба R1½
VEGAPULS Air 42
108 mm
(4.25")
123 mm
(4.84")
18,5 mm
(0.73")
ø 76 mm
(2.99")
ø 91 mm
(3.58")
ø 102 mm
(4.02")
ø 115 mm
(4.53")
ø 156 mm
(6.14")
ø 200 mm
(7.87")
1
2
126 mm
(4.96")
36,5 mm
(1.44")
20 mm
(0.79")
17,5 mm
(0.67")
ø 76 mm
(2.99")
ø 98 mm
(3.86")
Рис. 27: Размеры VEGAPULS Air
1 Исполнение с накидным фланцем
2 Исполнение с адаптерным фланцем
Приведенные здесь чертежи показывают только часть возможных
исполнений и вариантов монтажа.
Дополнительне чертежи доступны на нашей домашней странице, а
также " myVEGA".
VEGA Grieshaber KG
Am Hohenstein 113
77761 Schiltach
Germany
65343-RU-210511
Вся приведенная здесь информация о комплектности поставки, применении и условиях эксплуатации датчиков и систем обработки сигнала соответствует
фактическим данным на момент.
Возможны изменения технических данных
© VEGA Grieshaber KG, Schiltach/Germany 2021
Phone +49 7836 50-0
E-mail: [email protected]
www.vega.com
-
1
-
2
-
3
-
4
-
5
-
6
-
7
-
8
-
9
-
10
-
11
-
12
Vega VEGAPULS Air 41 Информация о товаре
- Тип
- Информация о товаре
- Это руководство также подходит для
Задайте вопрос, и я найду ответ в документе
Поиск информации в документе стал проще с помощью ИИ
Похожие модели бренда
-
Vega VEGAPULS Air 42 Спецификация
-
Vega VEGAPULS Air 23 Спецификация
-
Vega VEGAPULS Air 23 Спецификация
-
-
-
Vega VEGAPULS Air 41 Спецификация
-
-
Vega VEGAPULS Air 23 Инструкция по эксплуатации
-
-
