Wasserstandsmessung mit CR420 Radar-Füllstandssensor

Radargestützter Wasserstandssensor CR420

Der PARATRONIC Wasserstandsradarsensor CR420 mit gepulster Radartechnologie kann zur Messung des Wasserstandes in Flüssen eingesetzt werden. Das hier vorgestellte Modell ist der Wasserstands-Radarsensor CR4/20-10.

1- Eigenschaften des PARATRONIC CR420 Wasserstands-Radarsensors.

Auflösung: Die Auflösung der Wasserstandsradarsensoren CR420 beträgt 1 mm bei einem Skalenendwert von 1 bis 8 m und 2 µA bei einem Skalenendwert von 8 bis 20 m. Die Auflösung der Wasserstandsradarsensoren CR420 beträgt 1 mm bei einem Skalenendwert von 1 bis 8 m und 2 µA bei einem Skalenendwert von 8 bis 20 m.

Messbereich des Radar-Wasserstandssensors CR420: Der Messbereich oder die Reichweite des Radar-Wasserstandssensors CR420 (maximale Entfernung zwischen dem Sensor und dem gemessenen Wasserstand) beträgt 10m. Es ist möglich, diesen Messbereich auf 20 m zu erweitern.

Signaltyp des Wasserstandsradarsensors CR420: Der Wasserstandsradarsensor CR420 liefert ein 4/20mA-Signal auf zwei Drähten.

Erforderlicher Messkegel für den Radarsensor für Wasserstand CR420: Radarsensoren für Wasserstand CR420 senden Wellen aus, die einen Kegel bilden. Der Kegel, in dem die Messung des Radar-Wasserstandssensors CR420 stattfindet, ist extrem klein: +/-6°.

Vertikale Reichweite des Wasserstandsradarsensors CR420: Die nicht messbare vertikale Reichweite entspricht der Höhe (Dicke) des Wasserstandsradarsensors CR420 zuzüglich der Totzone oder Blindzone. Für den Wasserstandsradarsensor CR420 beträgt diese Fläche : 23,5cm (8,5cm Dicke + 15cm Blindzone).

Entfernung Station / Wasserstandsradarsensor CR420 : Die Wasserstandsradarsensoren CR420 geben ein 4/20mA-Signal über zwei Drähte aus. Daher hat die Entfernung, über die das Signal transportiert wird, keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit oder den Verschleiß der Teile oder gar auf den vom Sensor verbrauchten Strom.Die maximale Entfernung zwischen dem Wasserstandsradarsensor CR420 und der Erfassungszentrale hängt nur von der minimalen Betriebsspannung des Wasserstandsradarsensors CR420 und der Versorgungsspannung ab. Wenn die Station beispielsweise eine Spannung von 12 V= liefert, beträgt die maximale Entfernung zwischen dem Wasserstandsradarsensor CR420 und der Station mehr als 2 km, und wenn die Station eine Spannung von 24 V= liefert, beträgt die maximale Entfernung mehr als 12 km.Für Entfernungen von mehr als 12 km und immer noch ohne Beeinträchtigung der Messgenauigkeit müssen Sie nur die Versorgungsspannung erhöhen.Die Länge des standardmäßig vormontierten abgeschirmten Kabels beträgt 2 m. Die Wasserstands-Radarsensoren CR420 können optional mit einer längeren Kabellänge ausgestattet werden. In jedem Fall kann das Kabel vor Ort durch eine einfache Verbindung über eine Anschlussdose verlängert werden (z. B. bei einem bereits vor Ort vorhandenen Kabel).

Abmessungen und Antennentyp des Wasserstandsradarsensors CR420 : Der Wasserstandsradarsensor CR420 ist mit einer flachen Vollantenne ausgestattet, was ihm geringe Abmessungen verleiht: L: 30cm, B: 22cm, H: 8,5cm.

Farbe des Außengehäuses des Wasserstandsradarsensors CR420: Die Farbe, die für das Standardaußengehäuse des WasserstandsradarsensorsCR420gewählt wurde, ist so neutral wie möglich, um sicherzustellen, dass der Wasserstandsradarsensor CR420 nach der Installation vor Ort möglichst unauffällig ist. Es handelt sich um ein mattes Grün/Khaki.

Betriebstemperaturbereich des Wasserstandsradarsensors CR420: Wasserstandsradarsensor CR420 ist für den Betrieb in einem Temperaturbereich von -20°C bis +60°C vorgesehen.

Schutzart: Der Wasserstands-Radarsensor CR420 ist tauchfest: IP68. Dieses Schutzniveau wird durch ein Stickstoff-Überdrucksystem erreicht.

Die vom Wasserstandsradarsensor verwendete Frequenz: Der Wasserstandsradarsensor CR420 ist ein Radargerät, das speziell für die Messung im Freien bestimmt ist: Gemäß dem Referenztext zur Festlegung der zulässigen Frequenzen für im Freien installierte Radargeräte zur Messung von Flüssigkeitshöhen (CEPT/ERC 70-03 Version E), beträgt die vom Wasserstandsradarsensor CR420 verwendete Frequenz 24,125 GHz.In diesem Dokument wird angegeben, dass in Frankreich im 24-GHz-Bereich das erlaubte Sendeband 24,125 +- 50 MHz ist. In Europa liegt das Band bei 24,150 +- 100 MHz mit einer Leistung von 20 dBm.

EMV: Die PARATRONIC CR420 Wasserstandssensoren entsprechen den Normen EN61000-6-2 - EN61000-6-3 - EN60950-1 und sind gemäß der Richtlinie 2004/108/EG des Europäischen Parlaments und des Rates mit dem CE-Zeichen versehen.

Auflösung:Die Auflösung der Wasserstands-Radarsensoren CR420 beträgt 1mm bei einem Skalenendwert von 1 bis 8m und 2µA bei einem Skalenendwert von 8 bis 20m.

Temperaturdrift des Wasserstandsradarsensors ar CR420:Die Radarwellen werden durch Temperaturschwankungen nicht gestört. Eine Temperaturdrift der eigentlichen Messung ist daher nicht möglich. Die Elektronik zur Erzeugung des 4-20-mA-Signals unterliegt jedoch wie jede Elektronik geringen Schwankungen ihrer Eigenschaften bei Temperaturen.

Eine Temperaturmessung des Wasserstandsradarsensors CR420 wird daher ständig durchgeführt, um eine Kompensation möglicher Drifts zu erreichen. Die daraus resultierende Temperaturdrift ist daher extrem gering.

Automatische Korrektur von Horizontalitätsfehlern und maximalem Winkel des Radarsensors für den Wasserstand CR420 mit Wasser

Die Wasserstands-Radarsensoren CR420 korrigieren automatisch Horizontalitätsfehler von plus/minus 10°. Das bedeutet, dass ein Radarwasserstandssensor CR420 , dessen Körper so befestigt ist, dass er einen Winkel von 10° zur Wasserfläche bildet, immer noch korrekte Messungen durchführen kann.

Software zur Parametrierung des Radar-Füllstandssensors CR420:

Es ist keine spezielle Software zur Parametrierung erforderlich. Der Radar-Füllstandssensor CR420 kann an einen 4/20mA-Eingang einer Erfassungsstation (z. B. CPL+) angeschlossen werden, ohne dass im Radar-Füllstandssensor eine Parametrierung vorgenommen wird. Tatsächlich kann die Wahl der Anzeige des Tiefgangs oder des Luftdrucks, ebenso wie die Eingabe der tatsächlichen Höhe, direkt durch die Parametrierung der Erfassungsstation erfolgen.Wenn man jedoch die korrekte Funktion des Radarpegelsensors außerhalb aller Verbindungen zu einer Datenerfassungszentrale überprüfen möchte oder den Anschluss an eine Datenerfassungszentrale in Betracht zieht, die nicht die standardmäßigen Grundeinstellungen der 4/20mA-Eingänge zulässt, kann man mit Hilfe einer Software und einer speziellen Schnittstellenbox :

* Überprüfen Sie den vom Radar-Füllstandssensor gelieferten Messwert,

* Echos von Radarwellen in einer grafischen Darstellung visualisieren,

* Stellen Sie den vollen Skalenbereich ein. des Radar-Wasserstandssensors CR420 (innerhalb der Grenzen von 0-1m bis 0-10m für die Version CR420/10 oder 0-1m bis 0-20m für die Radar-Wasserstandssensoren CR420/20 , die mit der Option 0-20m ausgestattet sind),

* Wählen Sie ein Signal, das eher dem Tiefgang als dem Wasserstand entspricht,

* Geben Sie die Maßstabsrippe ein,

* Legen Sie die Glättungsdauer fest (die Zeit, über die ein eventueller Mittelwert gebildet werden soll),

* Legen Sie die Fehlerverzögerung fest (Zeit zwischen 10 und 250 Sekunden, nach der der Wasserstandsradarsensor CR420 ein Fehlersignal ausgibt, wenn keine Messung durchgeführt werden konnte),

* Stellen Sie das gewünschte Fehlersignal ein (zwischen 4 und 22 mA).

Möglichkeit, eine Glättung einzustellen (Durchschnitt bei der Erfassung)

Die Radar-Wasserstandssensoren CR420 liefern ein 4-20mA-Signal auf zwei Leitungen, das entweder der momentanen Messung oder dem Durchschnitt der Messungen über eine bestimmte Zeit entsprechen kann. Diese Funktion ermöglicht es, wenn gewünscht, z. B. Wellen- oder Wassereffekte herauszufiltern.

Dauer der Messphase und Verwaltung des Standby-Modus

In manchen Fällen ist es zur Optimierung des Gesamtstromverbrauchs der Anlage erwünscht, dass die Stromversorgung des/der Radar-Wasserstandssensoren "gepulst" erfolgt; d. h. der Radar-Wasserstandssensor CR420 wird in einem regelmäßigen Zeitschritt (z. B. 5 Sekunden alle 5Minuten) nur wenige Sekunden mit Strom versorgt.

Der Wasserstandsradarsensor CR420 arbeitet dann also mit sogenannten Messphasen und sogenannten Standby-Phasen.

* Standby-Phase des Wasserstandsradarsensors CR420: Phase, in der der Wasserstandsradarsensor CR420 nicht mit Strom versorgt wird, die Dauer hängt daher nur von dem in der Zentrale parametrierten Erfassungszeitschritt ab.

* Messphase: Die Phase, in der der Wasserstandsradarsensor CR420 mit Strom versorgt wird, d. h. die Aufwärmzeit und die Zeit der eigentlichen Messung. Die Dauer dieser Phase entspricht also der eigentlichen Aufheizzeit zuzüglich einer eventuellen Zeit, über die die Messungen geglättet (gemittelt) werden sollen.

Die Aufwärmzeit des Radarsensors für den Wasserstand CR420 beträgt nur 2 Sekunden.

Stromverbrauch Momentaner Stromverbrauchdes Wasserstandsradarsensors CR420:

* Im Standby-Modus: 0 mA,

* Bei Messung: 22 mA für 2 Sekunden, dann Signal zwischen 4 und 20 mA, solange der Radarsensor für den Wasserstand CR420 mit Strom versorgt wird.

Zur Erinnerung: Die Einspeisezeit für einen Messwert beträgt nur 2 Sekunden + Glättungszeit, d. h. in der Regel 10 Sekunden (die Glättungszeit liegt je nach Standort zwischen 3 und 13 Sekunden).

Versorgungsspannung des Wasserstandsradarsensors CR420:

Um den Betrieb an Standorten zu ermöglichen, an denen keine Stromversorgung vorhanden ist oder die über Solarpaneele versorgt werden und daher mit Batteriespannung arbeiten, akzeptieren die CR420Radar-Wasserstandssensoren Versorgungsspannungen von 10 bis 33 VDC.

Automatische Echofilterung und Behandlung von Mikrofonen permanente Pegelschwankungen

Die Behandlung von Störechos erfolgt automatisch durch den Wasserstands-Radarsensor CR420 ohne spezielle Einstellungen durch die automatische Verwendung eines speziellen Algorithmus und die Eliminierung abweichender Echos.

Mikrovariationen werden durch die Mittelung einer großen Anzahl von Messungen behandelt.

Modus zum Einstellen und Einrichten

Die Wasserradar-Pegelsensoren CR420 sind für die Messung von Wasserständen in Flüssen bestimmt und müssen nicht eingestellt oder parametriert werden. Die Echoverarbeitung erfolgt vollautomatisch und die Werkseinstellung ermöglicht den direkten Einsatz vor Ort.

Eine Reihe von spezifischen Einstellungen können jedoch mithilfe einer speziellen Software vorgenommen werden, insbesondere wenn eine bestimmte Verwendung vorgesehen ist.

2- Vorsichtsmaßnahmen bei der Installation

Befestigungsart des Wasserstandsradarsensors CR420 und verfügbare Kits

Der Wasserstands-Radarsensor CR420 wird direkt an einem Rohr mit einem Außendurchmesser zwischen 30 und 40 mm und annähernd horizontal befestigt. Außerdem gibt es einen verstellbaren Befestigungswinkel aus Edelstahl, mit dem der Wasserstandsradarsensor CR420 direkt an einer horizontalen, vertikalen oder schrägen Wand angebracht werden kann.

Besondere Einschränkungen bei der Installation des Wasserstandsradarsensors CR420,

Die Wasserstandsradarsensoren CR420 wurden speziell für die Messung in Flüssen entwickelt, wodurch der Aufwand für die Installation auf ein Minimum reduziert wird:

* Vermeiden Sie störende Objekte (reflektierende Oberfläche und orthogonal zum Messstrahl) im Messkegel. des Wasserstandsradarsensors CR420,

* Die Radar-Wasserstandssensoren CR420 korrigieren automatisch Horizontalfehler von plus/minus 10°. Sie müssen also darauf achten, dass Sie den Wasserstandsradarsensor CR420 ungefähr waagerecht anbringen.

Wartungsbedingungen für den Wasserstandsradarsensor CR420

Für den Betrieb der Radar-Wasserstandssensoren unter normalen Einsatzbedingungen ist keine besondere Wartung erforderlich.

Getroffene oder zu treffende Maßnahmen gegen Blitzschlag oder Sonneneinstrahlung

* Die Radar-Wasserstandssensoren CR420 haben, wie alle PARATRONIC-Produkte, von Haus aus eine hohe Immunität gegen Überspannungen. Es wird jedoch empfohlen, einen zusätzlichen externen Blitzschutz vorzusehen, z. B. PRO CEM30 .

* Es ist kein besonderer Schutz vor Sonneneinstrahlung zu beachten:

- Gehäuse des Wasserstandsradarsensors CR420: Materialien, durchgefärbt, resistent gegen Sonneneinstrahlung,

- Radarwellen: Radarwellen werden durch Temperaturschwankungen nicht gestört,

- Elektronik: Eventuelle Drifts der Signalverarbeitungselektronik werden automatisch temperaturkompensiert.