描述
1 工作原理
小型在线水分仪其微波频率是2.4G的低频微波(穿透能力强),微波透射介质时产生的衰减、相移与透射介质的介电常数、损耗角有关。由于水的介电常数和损耗角远高于一般介质,在实际中含水介质的介电常数和损耗角主要由水分决定,因此小型水分仪利用衰减法间接测量物料的水分值。
2 微波测量优点
微波最大的优点就是可以通过空间辐射的方式穿过介质的内部,测量过程中传感器可以不与被测物质接触,非常适合于工业生产的在线检测。微波非接触测量的精度高,可靠性好,抗干扰能力强,容易实现无损耗、实时、在线快速测量,又无辐射危险,操作和使用非常安全,因此微波非接触测量技术有着极其广阔的应用前景。
3 系统组成
3.1系统结构示意图
3.1在线式微波水分测量系统框图
3.2水分仪构成
发射探头 接收探头
工业电脑(处理器) 超声波测距仪
3.3系统功能特点
本系统可以直观的展示所测物料(木块、竹片、煤炭等)的实时水分值,以及(通过核子称采集)物料重量等信息。同时本系统获取的信息可以对接集团ERP系统进行系统交互,提高生产工作效率。
4 安装说明
4.1技术要求
工业控制器 | 8寸、英文系统。 |
交流电源 | 额定电压:单相100~220V |
允许偏差:-20%~+20% | |
功耗 | 25-30W |
防护等级 | IP67 |
环境 | -20℃~+60℃ |
串口 | 6个串口(2个485;4个RS232) |
通讯 | 标准Modbus-RTU协议 |
模拟量输出 | 2路,可选 |
其他信号输出 | 可根据用户要求定制 |
收发探头 | |
材质 | 铸铝机壳 |
直流电源 | 直流电压:24V |
功率消耗 | 单探头功率消耗:≤35VA。 |
防护等级 | IP67 |
环境 | -40℃~+85℃ |
存储温度 | -60℃~+160℃ |
微波天线 | 频段:2.4GHz |
信号线缆 | 高频传输线 |
分辨率 | 0.01% |
精度 | 0.5%~1%(根据现场工况而定) |
通信口方式 | RS485 |
相对湿度 | 5%~95% |
大气压力 | 80kPa~106kPa |
测距仪 | |
材质 | 不锈钢壳 |
直流电源 | 直流电压:10V-30V |
电流损耗 | 55mA |
防护等级 | IP67 |
转换频率 | 200kHZ |
感应距离 | 200~2200mm |
盲区 | 200mm |
输出信号 | 4-20mA |
环境温度 | -20℃~70℃ |
精度 | <3mm |
短路保护 | 有 |
过载保护 | 有 |
温度补偿 | 有 |
4.2设备安装
1、安装图纸
4.2.1水分仪安装图纸
2、现场图片
图4.2.1现场木片测水安装照片
4.2.2现场烧结矿测水安装照片
4.3软件调试
4.3.1软件介绍
1、开机界面
图4.3.1开机界面
开机后打开软件出现上图4.3.1界面。
此界面主要显示四个数据值:水分、物料高度、检测通道和能量值
曲线显示:共有三条曲线,水分、高度、和温度。其中高度和温度曲线可以在参数设置是否隐藏。同时曲线纵轴显示大小也可在参数设置中配置。
1)H20按钮用于打开采集的数据记录界面
2)Setting按钮用于打开参数设置界面
3)Samping按钮用于打开标定取样界面
4)Data Model按钮用于打开线性回归界面。
5)Exit 按钮用于退出软件
2、参数设置(Setting)界面
图4.3.2参数设置界面
X Axis:曲线X轴显示秒数最大值
X-Axis interval:X轴标注间隔
Y Axis:Y轴显示最大值
Y-Axis:Y轴标准间隔
Temp Show:显示温度曲线
Height Show:显示高度曲线
Channel:设定检测通道。
图4.3.3参数设置界面
Empty Height:空料高度(模拟量输出最大值为空料高度,最小值为0)
Min Height:最小检测高度(低于此高度则不进行检测)
Zero Point:能量值零点,后面为减去零点后的能量值。
Open Auto Zero:选中后系统会在空料的时候自动调节零点
Filter Data:计算平均的数据点。此数据越大,数据波动越小,此数据越小,数据波动越大。
PassWord:设置系统配置密码。默认密码是:123
Enable Height:是否启用高度补尝
图4.3.4参数设置界面
H20 Range:水分输出区间(模拟量输出)
Data_Coefficen:数据放大倍数。默认为100.
Serial Port:与探头通讯的串口。默认COM1
Baud rate:与探头通讯的波特率,默认38400.
Enable Save Data:启用数据存储。
Save data time:数据保存时间间隔,最小为1s
图4.3.5参数设置界面
Modbus Port:与上位机通讯串口号,默认COM2.
Baud rate:Modbus串口波特率,默认9600.
Samping time:标定取样时间
Profibus Port:与Profibus模块通讯串口。默认COM3
Baud rate:与Profibus模块通讯的波特率,默认19200.
Enable Modbus-RTU:启用Modbus-RTU输出。
Enable Profibus-DP:启用Profibus-DP输出
图4.3.6参数设置界面
AO Port:与模拟量模块通讯串口号,默认COM4.
Baud rate:模拟量模块通讯波特率,默认9600.
Enable AO:启用模拟量输出
AO Range:模拟量输出选择4-20mA或0-20mA.
H20 Out:水分输出通道选择
Height Out:高度输出通道选择
注意:水分输出和高度输出不能配置同一通道。
图4.3.7参数设置界面
Channel Setting :通道管理
Save Data:保存数据
Return:返回主界面
图4.3.8通道设置界面
点击Channel Setting按钮进入此界面。
Name:通道名称
Channel ID:通道编码
SendCPS:发射能量值,默认255.
H20 Range:水分值有效区间,当超出此区间时,只显示此区域的最大值或最小值。
Add 按钮:添加通道
Delete按钮:删除通道
Update按钮:修改通道
图4.3.9通道设置界面
Channel Name:通道名称。
Linear Name:线性名称
CPS Range:能量值区间
K value:模型K系数
Offset:模型偏离值。
Add Linear 按钮:添加线性
Delete Linear按钮:删除线性
Update Linear按钮:修改线性
注意:每一个通道可以创建多个线性模型。但是CPS Range区间不能交叉,如果发生了交叉,则以最后一个线性模型获取的数据为准。只有创建线性后,再能在取样界面选中对应的线性进行取样。
4.3.2取样
图4.3取样界面
点击Samping按钮进入此界面。
首先选中需要标定的通道和线性。如上图4.3所示:通道为选择jiaotan(根据现场可以选择新建的通道) ;然后选择线性为:0-36(根据实际情况选择);点Start按钮,开始启动取样。启动后指示灯变为绿色,Time 为采样倒计时,当此数据为0时表示取样完成。最后点Close关闭窗体按钮完成取样。
4.3.3模型创建
图4.4建模界面
页面参数说明:
Datetime:取样的时间;
Channel:检测通道;
CPS:能量值;
Height:高度;
H2O:检测水分值
Lab_data:为对应的实验室化验数据
Calculated:线性模型创建后,通此模型计算的水分值。
StandardCPS:实验值输入时可参考此数据,此数据与数据模型程线性关系。
数据建模:
在数据列表中select选中的需要参与建立线性的数据(在前方框中打勾)。输入Lab_data数据(对应的实验室化验数据),每输入一次需要点击Updte按钮更改一次。然后点击当前页面 Regression,进入下图:
点击上图Regression按钮,模型会自动创建,最后点击Save Data按钮保存模型。完成数据标定建模。
界面说明:
蓝色的点为:未标定前的水分值
红色点为:实验值。
X axis:用于调整X轴大小,当数据点在曲线未显示时,可以调节此项。
同时用户可以在此界面人工的进行调整Kvalue 和offset值,保存数据后即可生效。
4.3.4数据查询
选则对应的Start Time(起始时间)和End time(结束时间),点击Query即可显示需要查询数据
注意:需要在参数设置界面启用数据保存,才会有数据记录!
5 常见故障分析及解决措施
- 常见故障排除
- 通电后设备不启动:
请检查电源连接线是否连接,电压输入是否正常,电源的指示灯是否正常。
- 机器启动无法进入系统:
请重新设置BIOS,查看启动项是否设置为硬盘启动。如果启动过程蓝屏,请重新安装操作系统。
- 设备运行正常,设备通信口无法正常使用:
首先确认连接是否正确,连续线接口是否完好;其次查看连接线固定程序是否符合要求。
如果按以上操作仍然无法解决故障,请与我们取得联系!
二、技术提示
使用过程中,如果以下问题请立即关闭电源,并与我公司技术部门取得联系:
- 电源线及插头有明显损坏;
- 高空坠落或者机箱相壳严重损坏;
- 设备严重进水;
- 设备内部有明显异味;
- 其他用户无法判断及正常解决的现象。
6 保修条例
- 自购机日期起,因硬件质量引起的故障,一年内免费保修。终身保修及技术支持服务。
- 超过免费保修期,按成本收取费用(配件成本费、物流费、工时费)。
- 在保修期间,如发生以下情况之一,必须作为收费修理:
- 不能够提供本保修卡及设备条码标签丢失的;
- 使用上的错误以及自行不当的修理所造成的故障及损坏;
- 买入后的运送、搬动、跌落造成的故障或损坏;
- 其它不可避免的外来因素造成故障及损坏;
- 使用不当导致设备进水或其它溶液造成的损坏;
- 使用指定以外的电源、电夺所造成的损坏;
- 产品外观、易耗品及附件不在保修范围内;
- 其他硬件引起的兼容性问题;
- 超过公司规定的免费保修期。
- 仅作以上保证,不作其它任何明示或默示性的保证(其中包括适销性、对某种特定的与应用的合理性与适应等的默示保证),不论在合同中、民事过失上,还是其它方面,本公司不对任何特殊的、偶然的或间接的损害负责。
- 维修前请做好数据备份,非本机附件请从机身取下,如有特殊情况,请书面告知,否则造成损失由客户自己承担。