IFM LR3000 取扱説明書

操作说明

电子液位传感器

LR3000

LXxxxx

11425818 / 00 01 / 2022

CN

2

1 初步说明 ��4

1.1 使用的符号 ��4

2 安全说明 ��5

3 所供配件 ��5

4 功能和特性 �� 7

4.1 使用单测杆的操作 ��7

4.2 使用同轴测杆的操作 ��7

4.3 应用范围 �� 8

4.3.1 应用范围的限制 ��8

5 功能 ��9

5.1 测量原理 ��9

5.2 设备功能 ��10

5.2.1 轻松设定 ��10

5.2.2 显示功能 ��10

5.2.3 模拟功能 ��10

5.2.4 开关功能 ��12

5.2.5 指示容器中实际液位的偏移量 ��12

5.2.6 不同容器高度的测杆 ��12

5.2.7 安全状态 ��13

5�3 IO-Link ��13

6 安装 ��14

6.1 安装位置/环境 ��14

6.1.1 带单测杆的设备 ��14

6.1.2 带同轴测杆的设备 ��17

6.2 安装测杆 ��17

6.2.1 安装杆 ��18

6.2.2 安装同轴管 ��18

6.3 缩短测杆 ��19

6.3.1 如何缩短杆和确定其长度 L ��19

6.3.2 缩短同轴管 ��20

6.3.3 使用同轴测杆时，杆长度 L 的确定 ��20

6.4 安装带单测杆的设备 ��21

6.4.1 安装在闭合的金属容器中（不带法兰板） ��21

3

CN

6.4.2 安装在闭合的金属容器中（带有法兰板） ��22

6.4.3 安装于敞开容器中 ��23

6.4.4 安装于塑料容器中 ��23

6.5 将带同轴测杆的设备安装于容器中 ��24

6.6 调整传感器外壳 ��24

7 电气连接 ��25

8 操作和显示元件 ��26

9 菜单 ��27

9.1 菜单结构 ��27

9.2 菜单说明 ��28

10 参数设定 ��29

10.1 常规参数设定 �� 29

10.2 基本设定（设备交货时） ��31

10.2.1 输入测杆长度 ��31

10.2.2 按介质设定 ��31

10.2.3 输入使用的测杆类型 ��31

10.3 配置显示屏 ��32

10.4 偏移量设定 ��32

10.5 设定输出信号 ��32

10.5.1 设定 OUT1 的输出功能 ��32

10.5.2 设定开关限值（迟滞功能） ��32

10.5.3 设定开关限值（窗口功能） ��32

10.5.4 OUT1 的关闭延迟设定 ��33

10.5.5 设定 OUT2 的输出功能（模拟输出） ��33

10.5.6 标定模拟信号 �� 33

10.5.7 发生故障时输出功能的反应情况 ��33

10.5.8 设定信号损失后的延迟时间 ��33

10.6 将所有参数复位为出厂设定 �� 34

10.7 更改基本设定 ��34

10.7.1 重新输入测杆长度 ��34

10.7.2 按其他介质设定 ��34

10.7.3 输入使用的新测杆类型 ��34

11 工作 ��35

11.1 工作指示器 ��35

11.2 读取设定参数 ��35

4

1 初步说明

1.1 使用的符号

►说明

>反应，结果

[…] 按键、按钮或指示标记

→ 参照

重要说明

如不遵守，可能导致故障或干扰。

信息

补充说明。

11.3 在“运行”模式下更改显示单位 ��35

11.4 错误指示 ��36

11.5 不同工作状态下的输出功能反应 ��36

12 技术资料和比例图 ��36

12.1 设定范围 ��37

13 维护 ��38

14 出厂设定 ��39

5

CN

2 安全说明

• 所述设备为集成至系统的子组件。

-系统制造商需为系统的安全负责。

-系统制造商根据运营商和系统用户提供的法规和规范要求来实施

风险评估和存档。该存档必须包含针对运营商和用户（如适用，

还要包含系统制造商授权的维修人员）的所有必要信息和安全说

明。

• 设定产品前请阅读本文档，并在产品整个使用周期内妥善保管本文

档。

• 产品适用于相关应用和环境条件。

• 仅将产品用于指定用途（→ 功能和特性）。

• 仅将产品用于允许的介质（→ 技术资料）。

• 如果未遵照操作说明或技术资料，则可能导致人身伤害和/或财产

损失。

• 对于操作员擅自改装产品或错误使用导致的任何后果，制造商概不

承担任何责任。

• 必须由设备操作员授权的合格人员执行设备的安装、电气连接、设

定、操作及维护工作。

• 防止设备和电缆损坏。

• 本设备符合 EN 61000-6-4 标准，且是 A 级产品。其微波辐射能量

远低于诸如手机等产品。根据现代科学来看，设备的操作可归类为

对人类健康无害。

3 所供配件

• 液位传感器 LR3000 或 LXxxxx

• 操作说明

此外，以下部件是安装和操作所必需的：

• 1 根杆（适用于操作带单测杆的设备 → 4.1）

• 另加 1 条同轴管（适用于操作带同轴测杆的设备 → 4.2）

• 安装材料（如果需要，发射板 → 4.1）。

6

以下组件为可用附件：

杆长度 (cm/inch) 订购号

15/5�9 E43225

24/9�5 E43203

30/11�8 E43226

45/17�7 E43204

50/19�7 E43227

70/27�6 E43205

100/39�4 E43207

120/47�2 E43208

140/55�1 E43209

160/63�0 E43210

带管路连接

G¾ 的同轴管长度 (cm/inch) 订购号

24/9�5 E43211

30/11�8 E43228

45/17�7 E43212

50/19�7 E43229

70/27�6 E43213

100/39�4 E43214

120/47�2 E43215

140/55�1 E43216

160/63�0 E43217

带管路连接 ¾" NPT 的

同轴管长度 (cm/inch) 订购号

45/17�7 E43218

70/27�6 E43219

100/39�4 E43220

120/47�2 E43223

140/55�1 E43224

160/63�0 E43221

法兰板尺寸/管路连接订购号

73 - 90/G¾ E43201

65 - 80/G¾ E43202

7

CN

仅使用 ifm electronic gmbh 提供的杆和同轴管。使用其他制

造商的组件将无法确保达到最佳运行状态。

4 功能和特性

设备持续检测容器中的液位，并根据参数设定产生输出信号。

可提供 2 种输出：一种模拟输出和一种开关输出。可分别设定这些开

关输出。

4.1 使用单测杆的操作

单测杆由一根单独的杆构成。使用单测杆的操作适用于含水介质，尤

其是受严重污染的含水介质的检测。

为了使单测杆达到正常运行状态，设备需要足够大的金属发射

板。有必要将微波脉冲传递至拥有最佳传送能力的容器。

作为附件提供的法兰板不足以用作发射板。请只选用标有“发

射板”的附件合适的发设板: （→ 6.4）。

若安装于闭合的金属容器中，则容器盖可用作发射板。若安装

于敞开的金属容器、由塑料制成的容器，或带塑料盖的金属容

器中，则必须使用足够大的固定板、金属板或类似部件

(→ 6.4.3/→ 6.4.4)。

若使用单测杆操作，则必须遵守与容器壁、容器中的物体、容

器底部以及其他液位传感器之间的最短间距要求 (→ 6.1.1)。

4.2 使用同轴测杆的操作

同轴测杆由内杆和外测杆管（同轴管）构成。杆由一个或多个衬套置

于同轴管中央。

若使用同轴测杆操作，则除含水介质外，还可检测介电常数极低的介

质（例如油和油基介质）。

使用同轴测杆操作时无需发射板。此外，无需与容器壁和容器

中的物体保留最短间距。

8

4.3 应用范围

• 水，水基介质

• 油，油基介质（仅适用于使用同轴测杆操作的情况）

应用示例：

• 机床中的冷却剂检测。

• 零部件清洗系统中的清洁液检测。

• 液压动力设备中的液压用油监控（仅适用于使用同轴测杆操作的情

况）

4.3.1 应用范围的限制

以下介质可能会导致错误的测量或信号损失：

-高吸收性表面（例如，泡沫）。

-大量起泡的表面。

-性质迥异，相互隔离，从而形成分离层的介质（例如，水

面上的油层）。

X通过执行应用测试检查功能。

X在稳固区域的安装 (→ 6.1)。

Z若发生信号损失，设备将显示 [E.033]，且会将输出功能

切换为定义的状态 (→ 11.5)。

• 设备不适用于块状材料（例如塑料颗粒）

• 如果设备要用于酸或碱中、清洁区或电镀用途：检查(→ 12)产品材

料与待测介质是否兼容。

• 设备不适用于测杆需承受持久和高机械应力（例如强力移动的粘性

介质或强力流动的介质）的用途。

• 若使用单测杆操作：最好用于金属容器中。安装于塑料容器中时，

可能会出现由电磁干扰导致的劣化（抗扰度符合 EN61000-6-2）

。修正措施：(→ 6.4.4)。

• 当使用单个探头应用于小型储罐（探头长度小于200 mm，且与储

罐壁间距不到300 mm）时，可能在极少数情况下发生储罐干扰（

共振）问题。修正措施：(→ 6.1.1)�

• 在使用同轴测杆进行操作时：不适用于污染或粘性介质和易于形成

沉淀物的介质。最大粘性：500 mPa·s。

9

CN

5 功能

5.1 测量原理

图 5-1 图 5-2

D

设备按导波雷达原理工作。它使用毫微秒范围内的电磁脉冲测量液

位。

该脉冲由传感器头传输，并沿杆获得引导（图 5-1）。脉冲射到待测

介质时，会被反射并引导回传感器（图 5-2）。从传送到接收脉冲的

时间与运行距离 (D) 和当前液位直接关联。距离测量的参考部位是管

路连接的下缘。

该图说明使用单测杆的操作情况。若使用同轴测杆操作，导波

仅会沿同轴管内侧运行。

10

5.2 设备功能

5.2.1 轻松设定

• 首次为设备提供工作电压时，必须输入测杆长度、待测介质和所用

测杆的类型。随后设备准备就绪，可开始工作。(→ 10.2)。

• 如有必要，可设定输出信号的参数和优化监控功能（→ 10.3 至

→ 10.5）。

• 也可在安装设备前执行所有设定。

• 可以复位为出厂设定。

• 可设定电子锁，以避免意外操作。

5.2.2 显示功能

设备以 cm、inch 或测量范围终值的百分比为单位，来显示当前液

位。出场设定：cm。通过编程定义显示单位 (→ 10.3)。在“运行”

模式下，可暂时在长度指示 (cm/inch) 和百分比之间切换显示单位：

X轻按 [设定]。

Z所选单位将显示 30 秒，相应的 LED 亮起。每次按下按钮后，显示

类型均会更改。

设定的测量单位和输出功能的开关状态由 LED 指示。

5.2.3 模拟功能

本设备可提供与液位成比例的模拟信号。

您可配置模拟输出 (OUT2) (→ 10.5 设定输出信号)。

• [OU2] 定义模拟输出的输出功能，电流 [I] / [InEG] 或电压 [U] /

[UnEG]

(→ 10.5.5)。

• 模拟量输出起点 [ASP2] 可设定输出信号为 4 mA / 0V

([OU2] = [I] / [U]) 或 20mA / 10V ([OU2] = [InEG] / [UnEG]) 时

的测量值(→ 10.5.6)。

• 模拟量输出终点 [AEP2] 可设定输出信号为 20 mA / 10V

([OU2] = [I] / [U]) 或 4mA / 0V ([OU2] = [InEG] / [UnEG]) 时的测

量值(→ 10.5.6)。

[ASP2] 与 [AEP2] 的最小间隔 = 有效区的 25 %。

11

CN

模拟信号曲线（出厂设定）：

I / U

L

20 mA /10 V

4 mA / 0 V

A

I2 I1

L：液位；A：有效区；I1：无效区 1；I2：无效区 2（→ 技术资料表）；①

：[OU1] = [I] / [U]；②：[OU2] = [InEG] / [UnEG]。

模拟信号曲线（标定的测量范围）：

I / U

L

4 mA / 0 V

A

ASP2 AEP2

I1 I2

20 mA /10 V

L：液位；ASP2：模拟输出起点；AEP2：模拟输出终点

A：有效区；I1：无效区 1；I2：无效区 2（→ 技术资料表）；①：[OU1]=[I]

/ [U]；②：[OU2] = [InEG] / [UnEG]。

请注意，tolerances and accuracy limits 在评估模拟信号时的公差

和精度限制 (→ 12)。

12

5.2.4 开关功能

设备通过两个开关输出 (OUT1) 发出信号，以指示已达到设定的液位

限值或液位低于限值的情况。对于每个输出，可选择以下开关功能：

• 迟滞功能/常开（图 5-3）：[OU1] = [Hno]。

• 迟滞功能/常闭（图 5.3）：[OU1] = [Hnc]。

首先设定设定点 (SP1)，然后按所需差值设定复位点 (rP1)。

• 窗口功能/常开（图 5-4）：[OU1] = [Fno]。

• 窗口功能/常闭（图 5-4）：[OU1] = [Fnc]。

可通过 FH1 与 FL1 的差值设定窗口的宽度。FH1 = 上限

值，FL1 = 下限值。

图 5-3 图 5-4

SP1

rP1

t

L

FH1

FL1

1

0

1

0

FE

Fno

Fnc

L = 液位；HY = 迟滞；FE = 窗口

• 对于开关输出，可设定最长 60 秒的关闭延迟（例如，对于特别长

的泵循环）。

5.2.5 指示容器中实际液位的偏移量

可将容器底部与测杆下缘之间的区域高度输入为偏移量值 [OFS]。

这样，显示读数和开关点均指实际液位。

5.2.6 不同容器高度的测杆

• 该设备可安装于不同尺寸的容器中。可提供不同长度的测杆。为适

应容器高度，可缩短每根测杆。最短测杆长度为 10 cm，最长测杆

长度为 160 cm。

13

CN

• 测杆和外壳可以不受限制地旋转。这样可在安装后实现设备感应头

的轻松安装和定位。

5.2.7 安全状态

• 发生故障时，可为每个输出功能定义安全状态。

• 如果检测到故障，或信号质量低于最小值，则输出功能将进入“安

全状态”。在此情况下，可通过参数 [FOU1] 和 [FOU2] 来设定输

出功能的反应。

• 通过延迟时间可防止由诸如湍流或泡沫形成等导致的暂时性信号损

失 (→ 10.5.8 [dFo])。在延迟时间内，不会更新最后一个测量值。

如果在延迟时间内重新收到足够强的测量信号，设备将继续以正常

工作模式工作。但是，如果在延迟时间内未重新收到足够强的测量

信号，则输出功能将进入安全状态。

若有大量泡沫形成以及湍流，请注意如何建立稳固区域的示例

(→ 6.1.2)。

5.3 IO-Link

一般信息

该设备有 IO-Link 通信接口，需要带 IO-Link 功能的模块（IO-Link

主站）方可操作。

IO-Link 接口有助于直接访问处理和诊断数据并在操作期间设定设备

的参数。

除此之外，还可通过随附 USB 电气接口电缆的点对点连接展开通信。

有关 IO-Link 的详细信息，请前往 www.ifm.com 进一步了解。

产品的特定信息

您可访问 www.ifm.com 了解配置 IO-Link 产品所必需的 IODD，以

及有关过程数据结构、诊断信息和参数地址的详细信息。

参数设定工具

您可访问 www.ifm.com 了解有关所需 IO-Link 硬件和软件的所有必

要信息。

14

6 安装

6.1 安装位置/环境

• 推荐从顶部垂直安装。

6 .1.1 带单测杆的设备

• 为确保安全运行，设备需要发射板 (→ 6.4)。

• 必须保持杆与容器壁、容器中的物体 (B)、容器底部以及其他液位

传感器之间的以下最短间距：

50mm

10mm

100mm

B40mm

• 对于非直立的容器壁，容器中的轴瓦、支架或其他装置，必须与它

们保持至少 50 mm 的间距。

• 当设备应用于小型储罐（探头长度小于200 mm，且与储罐壁间距

不到300 mm）时，将设备偏心安装，以免发生储罐共振干扰。

• 对于长于 70 cm 的测杆，介质的运动可能会导致杆大幅偏斜。在

此类情况下，为避免接触容器壁或容器中的其他装置，应增加最短

间距。参考值：

测杆长度与容器壁或容器中的装置之间的间距

70...100 cm 100 mm

100...160 cm 180 mm

• 如果介质受到严重污染，则杆与容器壁或容器中的装置之间可能会

形成桥接物。若要避免错误的测量：请根据污染类型和强度，增加

要保持的最短间距。

15

CN

• 若要安装于管道中：

-管道内径 (d) 必须至少为 100 mm（图 6-1）。

-在可能的情况下，将设备偏心安装。

-仅将设备安装于金属管道中。

• 若要安装于连接件中：

-轴套直径 (d) 必须至少为 60 mm（图 6-2）。

-轴套高度 (h) 不得超过 40 mm（图 6-2）。

尽管可将本设备安装在轴套中，但建议安装在平坦的容器盖

上。轴套会阻碍微波的分布。

图 6-1 图 6-2

d

h

• 请勿将设备安装于紧邻注液口之处（图 6-3）。如有可能，请在

容器中安装注液管（图 6-4）。注液管与杆之间的最短间距为 50

mm；测杆长度长于 70 cm，以及存在严重污染时，该最短间距更

长 (→ 6.1.1)。

16

图 6-3 图 6-4

50mm

A

若要避免大量泡沫形成和以及出现湍流时的错误测量：

X如有可能，请将传感器安装在稳固区域。

如何建立稳固区域的示例：

-使用同轴测杆（仅适用于清洁的低粘性介质）

-安装于旁通管或不动管中（请参阅图 6-5）

-通过金属板/冲孔板分开安装区域（无图）

旁通管和不动管的最小直径：d = 100。

稳定区域的上端开口（图 6-5：A / B）必须在最高液位之上。

下端开口（图 6-5：C / D) 或带有冲孔板等的区域必须在最低

液位之下。这样可确保泡沫和湍流均不会影响传感器区域：此

外，使用冲孔板或色死装置时，污染（如因金属屑、离子等造

成...）也可一并避免。

17

CN

图：6-5

d

AB

CD

6.1.2 带同轴测杆的设备

• 无需与容器壁和屏障 (B) 保留

最短间距。

• 与容器底部的最短间距：10

mm。

• 排液孔 (A) 必须用安装元件或

类似部件加以保护。

• 请勿将设备安装于紧邻注液口

之处。不可将喷水口置于同轴

管的孔中。

A

B

10 mm

• 同轴管的排液孔必须高于最高液位。同轴管的下缘必须低于最低液

位。

6.2 安装测杆

杆和同轴管不在随附部件之列。它们必须单独订购(→ 3 所供配件)。

18

6.2.1 安装杆

杆的固定：

X将杆拧入设备，并将其拧紧。

推荐拧紧扭矩：4 Nm。

为了便于安装和卸下，杆接头可以不

受限制地旋转。即使旋转多圈，也不

会损坏设备。

6

若有较高的机械应力（强烈振动、移动的粘性介质），则可能有必要

固定螺旋接头，例如，通过使用螺纹防松剂。

此类物质（如螺纹防松剂）可能会迁移至介质中。

请确保它们安全无害。

使用机械固定方式（例如，齿锁紧垫圈）时，必须避免边缘伸出。这

样可能会导致干扰反射。

6.2.2 安装同轴管

仅在设备要使用同轴测杆操作时才会参考本子章节。

同轴管和杆必须具有相同的端部长度。可以缩短同轴管 (→

6.3.2)。

X将杆拧入设备，并将其拧紧。推荐

拧紧扭矩：4 Nm。

X将传感器密封垫 (A) 滑至螺纹上。

X将同轴管 (B) 滑至杆上。小心地将

杆置于同轴管中央，并移动杆以穿

过同轴管的对中件 (C)（若长度长于

140 cm，则穿过两个对中件）。请

勿损坏对中件。

X拧入传感器螺纹，并拧紧。

A

C

B

32

19

CN

6.3 缩短测杆

6.3.1 如何缩短杆和确定其长度 L

可以缩短杆以令测杆适应不同的容器高度。

确保测杆长度不少于允许的最短长度 10 cm (Lmin)！设备不支持

长度短于 10 cm 的测杆。如果使用较短的测杆，可能会发生测

量误差。

按以下方式操作：

X将杆拧入设备。

X在杆上标记所需的长度 (L)。参考点

是管路连接的下缘。

X从设备上卸下杆。

X将杆缩短至标记处。

X去除所有毛口和锐边。

X重新将杆拧入设备，并将其拧紧。

推荐拧紧扭矩：4 Nm。

X精确测量测杆长度 L，注意值。执行

设备的参数设定时，必须输入该值

(→ 10.2)。

Lmin

L

Lmin= 10cm

20

6.3.2 缩短同轴管

同轴管和杆必须具有相同的端部长度：

图：6-6

X卸下紧固架和对中件 (A, B)。

X将同轴管缩短至所需长度：

LK = L + 9mm。

X缩短后，须至少保留一个孔

(C) 以供插入紧固架。

X去除所有毛口和锐边。

X在管道的下端插入对中件 (A)

，在下层孔 (C) 处用紧固架

(B) 将其固定。 AB

C

LK = 同轴管的长度

L = 从管路连接下缘起的杆长度 (→

6.3.1)

6.3.3 使用同轴测杆时，杆长度 L 的确定

仅在杆长度 L (→ 6.3.1) 未知时，方有意义：

X测量同轴管的准确总长度 LK（→ 图 6-6，在右侧）。

X从同轴管的总长度中减去 9 mm：LK – 9 mm = L

X记录 L。执行设备的参数设定时，必须输入该值 (→ 10.2)。

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