LR8020

IFM LR8020 取扱説明書

操作说明
电子液位传感器
LR8020
LXxxxx
CN
11425795 / 00 01 / 2022
2
目录
1  初步说明 ��������������������������������������������������������������������������������4
1.1  使用的符号 ������������������������������������������������������������������������4
2  安全说明 ��������������������������������������������������������������������������������4
3  所供配件 ��������������������������������������������������������������������������������5
4  开始使用 ��������������������������������������������������������������������������������5
4.1  安装和电气连接 �����������������������������������������������������������������5
4.2  参数设定  ��������������������������������������������������������������������������5
4.3  示例应用 ��������������������������������������������������������������������������� 5
5  功能和特性 ����������������������������������������������������������������������������� 6
5.1  应用 ���������������������������������������������������������������������������������� 6
5.2  应用范围的限制 �����������������������������������������������������������������7
5.3  关于DNV-GL认证的特殊说明 ����������������������������������������������8
6  功能 ��������������������������������������������������������������������������������������8
6.1  测量原理 ���������������������������������������������������������������������������8
6.2  通过 IO-Link 设定 ��������������������������������������������������������������9
6.3  开关功能 ��������������������������������������������������������������������������� 9
6.4  不同容器高度的测杆 ��������������������������������������������������������10
6.5  发生故障时的输出反应 �����������������������������������������������������10
6.6  IO-Link ���������������������������������������������������������������������������10
7  安装 ������������������������������������������������������������������������������������10
7.1  单测杆的安装位置 / 环境以及操作  �������������������������������������10
7.1.1  闭合金属容器中的安装最小距离 ����������������������������������11
7.1.2  在管道中安装(旁通管、不动管) �������������������������������12
7.1.3  粘性或快速流动介质的应用�����������������������������������������12
7.1.4  严重污染 �������������������������������������������������������������������13
7.1.5  注液口 ���������������������������������������������������������������������� 13
7.1.6  大量泡沫形成及湍流 ��������������������������������������������������14
7.1.7  容器调节的注意事项 ��������������������������������������������������15
7.2   同轴测杆的安装位置 / 环境以及操作 ����������������������������������16
7.3  安装测杆 �������������������������������������������������������������������������16
7.3.1  固定测杆 ������������������������������������������������������������������17
7.3.2  安装同轴管���������������������������������������������������������������17
7.4  测杆长度 �������������������������������������������������������������������������18
3
CN
7.4.1  缩短测杆 ������������������������������������������������������������������18
7.4.2  确定单测杆的杆长 L ��������������������������������������������������19
7.4.3  缩短同轴管���������������������������������������������������������������19
7.4.4  确定同轴测杆的测杆长度 L ����������������������������������������19
7.5  安装带单测杆的设备 ���������������������������������������������������������20
7.5.1  直接安装至容器盖中的 G¾ 管路连接 ���������������������������20
7.5.2  使用 G¾ 法兰板在容器盖中安装 ���������������������������������20
7.5.3  安装于敞开金属容器中 ����������������������������������������������21
7.5.4  安装于塑料容器中 �����������������������������������������������������22
7.6  将带同轴测杆的设备安装于容器中 �������������������������������������23
7.7  调整传感器外壳 ����������������������������������������������������������������23
8  电气连接 ������������������������������������������������������������������������������24
9  操作和显示元件 ��������������������������������������������������������������������25
10  参数设定 ����������������������������������������������������������������������������25
10.1  通过 PC 和 USB IO-Link 主站设定参数 �����������������������������25
10.2  通过存储器插头设定参数 ������������������������������������������������25
10.3  运行中的参数设定 ���������������������������������������������������������� 26
10.4  可调参数 ����������������������������������������������������������������������� 26
11  操作 �����������������������������������������������������������������������������������28
11.1  使用单测杆的操作 �����������������������������������������������������������28
11.2  使用同轴测杆的操作 �������������������������������������������������������28
11.3  功能检查 �����������������������������������������������������������������������28
11.4  通过 IO-Link 操作和诊断信息  �����������������������������������������28
11.5  不同工作状态下的输出功能反应 ���������������������������������������29
12  技术资料和比例图 ���������������������������������������������������������������29
13  维护 / 运输 �������������������������������������������������������������������������29
14  出厂设定 ����������������������������������������������������������������������������30
15  通过 IO-Link 进行参数设定的注意事项 ����������������������������������31
15.1  设备锁定 / 数据存储
(自 IO-Link V1.1)����������������������������������������31
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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
→ 交叉引用
重要说明
如不遵守,可能导致故障或干扰。
信息
补充说明.
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。
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3 所供配件
液位传感器 LR8020 或 LXxxxx
操作说明
此外,以下部件是安装和操作所必需的
(→ 附件):
测杆 (→ 11.1)
可选: 同轴管 (→ 11.2)
安装材料 (→ 11.1)
仅使用 ifm electronic gmbh 提供的附件! 使用其他制造商的
组件将无法确保达到最佳运行状态。
附件: www.ifm.com
4 开始使用
对于最为频繁的应用,可使用下方说明的快速设定。 快速设定不会替
代其他章节所需遵守的事宜。 
4.1 安装和电气连接
X正确安装设备 (→ 7) 和 (→ 8)
4�2 参数设定 
设备交货时无法工作。 
通过 IO-Link 进行参数设定的注意事项 (→ 15)
4�3 示例应用
X输入测杆长度(参数 [LEnG])。 示例: [LEnG] = [1000] mm。
X选择介质(参数 [MEdI])。 示例: [MEdI] = [MId]。
X选择使用的测杆类型(参数 [Prob])。 示例: [Prob] = [rod]。
X将传感器数据传送至设备。
X根据安装进行容器调节(按钮 [tREF xxx])。 
X现在,可对其他所有设定进行设定。
X设备准备就绪,可开始工作。 
X检查设备是否正常工作。
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5 功能和特性
传感器会对容器中的液位进行持续检测。
设定参数时,带有 USB IO-Link 主站的电脑、有进行对应编程
的存储器插头,再或者配置好的 IO-Link 环境是必要的 
(→ 6.6)、(→ 10)。
根据现代科学来看,如按照原有用途进行使用,设备的操作可
归类为对人类健康无害。 其微波辐射能量远低于诸如手机等产
品。
5�1 应用
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)
对于困难环境状况下(如天候或严苛清洁流程)的应用 → 技术资
料表。
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。仅适于使用同轴测杆的操作。)
检测柴油
(仅限使用同轴测杆操作的情况,且处于非危险区域!)
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5�2 应用范围的限制
以下介质可能会导致错误的测量 / 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 (→ 7.1.6)
X若发生信号损失,设备会将输出功能切换为定义的状态 (→ 
6.5)。
请仅将产品用于不会对潮湿部件造成损坏的介质
(→ 技术资料表)。 
设备不适用于块状材料(例如塑料颗粒)。
若使用单测杆操作:  
设备不适用于测杆需承受持久和高机械应力
(例如运动大的粘性介质或快速流动的介质)的用途。
于塑料容器中使用时,可能会出现因其他装置电磁干扰导致的劣化
(抗扰度符合 EN61000-6-2)。 请参阅: (→ 7.5.4)。
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:(→ 7.1)
若使用同轴测杆操作:  
不适用于包含固体颗粒的污染或粘性介质,也不适用于易于形成沉
淀物的介质。 
最大粘性: 500mPa
·
s(20°C 时)。
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5.3 关于DNV-GL认证的特殊说明
对于DNV-GL条件下的使用(若具备设备认证),需遵循以下
说明:
长度在500 mm以内的单测探杆和同轴探杆可以在不使用支
撑的情况下使用。
若探杆长度在500 mm到2000 mm之间,则必须使用同轴
管。 并且,还须在探杆的中间或末端位置实施额外支撑。
支撑必须能减轻可能发生的振动。
若使用长度700 mm或更长的同轴管,则必须在该同轴管中
安装额外的中间件(→ 附件)。
6 功能
6.1 测量原理
图 6-1 图 6-2 图 6-3
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,并沿测杆获得引导(图 6-1)。 脉冲射到待
测介质时,会被反射并引导回传感器(图 6-2)。 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。
若使用同轴测杆操作,导波仅会沿同轴管内侧运行(图 6-3)
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6.2 通过 IO-Link 设定
装置参数通过 IO-Link 接口设定 (→ 6.6) 和 (→ 10)。
6.3 开关功能
设备通过开关输出 (OUT1...OUT4) 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。 
开关临界在测杆下端。
可选择以下开关功能:
迟滞功能/常开(图 6-4): [oux] = [Hno]
迟滞功能 / 常闭(图 6-4): [oux] = [Hnc]
首先设定设定点 (SP),然后按所需差值设定复位点 (rP)。
窗口功能/常开(图 6-5): [oux] = [Fno]
窗口功能/常闭(图 6-5): [oux] = [Fnc]
可通过 [FH] 与 [FL] 的差值设定窗口的宽度。 [FH] = 上限
值,[FL] = 下限值。
图 6-4 图 6-5
SP
rP
t
L
FH
FL
1
0
1
0
FE
Fno
Fnc
L: 液位 HY: 迟滞 FE: 窗口
对于每个开关输出,可设定最长 60 秒的开启和关闭延迟(例如,对
于特别长的泵循环); (→ 10.4)。
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6.4 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 100 mm,最长测杆
长度为 2000 mm。 
6.5 发生故障时的输出反应
发生故障时,可为每个输出功能定义状态。
如果检测到故障,或信号质量低于最小值,则输出功能将进入定义
的状态。 在此情况下,可通过参数 [FOUx] 来设定输出功能的反应 
(→ 10.4)。
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(参数 [dFo] (→ 10.4))。 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,则输出功能将进入定义的状态。
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 
(→ 7.1.6)
6.6 IO-Link
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 IO-Link 主站的点对点连接展开通信。
装置配置所需的 IODD、关于过程数据结构的详细信息、诊断信息、
参数地址,以及关于规定 IO-Link 硬件和软件的必要信息可在以下位
置找到:www.ifm.com。
7 安装
7.1 单测杆的安装位置 / 环境以及操作
推荐从顶部垂直安装。
X遵守容器调节的注意事项 (→ 7.1.7)。
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安装于敞开容器中: (→ 7.5.3)
安装于塑料容器中: (→ 7.5.4)
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。
7.1.1 闭合金属容器中的安装最小距离
图 7-1 图 7-2
无调节
A1
BA2A3
D
有调节的安装距离 (→ 7.1.7) 无调节的安装距离
A1:  10mm *) A1: 10mm *)
A2: 20mm A2: 40mm 至平坦容器壁
50 mm 至不平坦容器壁
(如支撑)
A3: 20 mm 至容器中结构 (B)
距其他 LR 类型传感器 50 mm 
A3: 50 mm 至容器中结构 (B)
距其他 LR 类型传感器 50 mm
D: ø 30 mm - 如果安装在连接
件中
D: 不允许使用连接件,根据图 7-2
*) 或者: 将测杆固定在容器底。 注意相关注意事项 (→ 7.1.3)。
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若要安装于连接件中:如果使用
管道制作连接件(图 7-3),则管
道不得在容器中突出。安装会导
致干扰反射,无法由容器调节抑
制防止。 
图 7-3
7.1.2 在管道中安装(旁通管、不动管)
管道内径 (d) 必须达到如下值:
d 有调节(→ 7.1.7) 无调节
金属管道 ø 30 mm ø100 mm 且 [MEdI] = [HIGH]
ø 200 mm,[MEdI] = [MId] (→ 10.4)
塑料管道 *) ø 200 mm
*) 注意事项 (→ 7.5.4)
X在可能的情况下,将设备偏心安装。
根据工作条件工作状况(如粘性介质 / 流量),建议使用对中
件(→ 配件)。
管道不得短于测杆。 
7.1.3 粘性或快速流动介质的应用
X如有可能,请将设备安装于旁通管 / 不动管 (→ 7.1.2) 或同轴管 
(→ 7.2) 中。
X此外还应考虑如下方面:
X测杆不得与容器壁 / 容器中结构接触. 如有必要,
请增加最短横向距离。 
X如有可能,将杆的下端固定于容器底部,使其导电,如使用套筒
(图 7-4 和 7-5)或在容器底部钻孔(图 7-6)。 
X对于如图 7-5 的安装: 将参数 [LEnG] 增加 (h),对增加的长度 (h) 
进行补偿(→ 10.4)。
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X对于如图 7-6 的安装:  将参数 [LEnG] 减少 (t),对浸入深度 (t) 进
行补偿 (→ 10.4)。
图 7-4 图 7-5 图 7-6
h
t
如果测杆固定于容器底部,则空容器可能已经可检测到低液位。 
u 必要时调整开关点。 
X检查功能是否正常(尤其是空容器下)。
7.1.4 严重污染
如果介质受到严重污染,则测杆与容器壁 / 管道内壁或容器中结构之
间可能会形成桥接物。
X根据污染程度,增加最短间距。
7.1.5 注液口
请勿将设备安装于紧邻注液口之处(图 7-7)。 如有可能,请在容器
中安装注液管(图 7-8)。 遵守指示的安装距离; 如有必要,执行
容器调节。
图 7-7 图 7-8
A
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7.1.6 大量泡沫形成及湍流
大量泡沫形成及湍流可能导致测量不正确.
要避免此情况: 
u 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。 注意同轴测杆的应用范围 (→ 5.2)。
安装于金属旁通管或金属不动管中(图 7-9)。
通过金属板/冲孔板分开安装区域(无图)。
图 7-9
d
d
AB
CD
d: 最小直径 (→ 7.1.2)
开口 (A, B) 必须在最高液位之上. 开口 (C, D) 必须在最低液位之
下。这样可确保泡沫和湍流均不会影响测量。 此外,脏污(例
如由于介质中的固体)也可一并避免。
在大量生成泡沫时,建议使用 [MEdI] = [MId] 设定 (→ 10.4)。
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7.1. 7 容器调节的注意事项
容器调节(参数 [tREF])可降低干扰的影响,确保困难应用条件
下的具有更好的效果。 
仅在设备安装后进行容器调节,且最好容器为空。 
容器调节有两种选择:
[Emty] = 全测杆调节(推荐). 选择此选项,容器必须完全清空!
[FLnG] = 从管路连接的下缘,对上方 50 mm 进行调节. 选择此选
项,容器可以部分填充。 但是,液位不得高于管路连接
下方最多 300 mm 处。
b
a
S
a:
b:
选项 [FLnG] 调节距离 50 mm
液位安全距离 (b≥250mm)
S: 连接件
测杆长度L <300mm,不能进行任何容器调节。参数 [tREF] 
随后不可用。 在此情况下: 
u 遵循指示的全部安装距离 (→ 7.1)。
如果遵循了全部的安装距离,则无须进行容器调节。 接着,设
备工作准备就绪,无须进行容器调节。 
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只有在 IO-Link 应用中需要数据存储时:
容器调节不会通过 IO-Link 保存。在更换之后,必须重新进行
操作。
关于数据存储的更多详细信息,请见: (→ 15.1)
7.2 同轴测杆的安装位置 / 环境以及操作
X注意同轴测杆的应用范围 (→ 5.2)。
无需与容器壁和容器中结构 (B) 保留最短间
距。
不需要容器调节。
与容器底部的最短间距: 10mm; 对于泥
浆 / 沉积物累积: 
u 相应增加距离。 
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
请注意,若有泡沫形成: 同轴管的排液孔 (A) 必须高于最高液
位。 同轴管的下缘必须低于最低液位。 如此可防止泡沫进入同
轴管。
7.3 安装测杆
未随附测杆。测杆需单独订购 (→ 3 )。
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7.3.1 固定测杆
X将测杆拧入设备,并将其拧紧。 
X以第二支螺丝刀于连接点固定测杆,
阻止其转动(图 7-10)。
推荐拧紧扭矩: 4 Nm。
为了便于安装和卸下,测杆接头可以不
受限制地旋转。 即使旋转多圈,也不会
损坏设备。
图 7-10
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。 
X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: 
X必须避免边缘伸出。 这样可能会导致干扰反射。
7.3.2 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。
同轴管和测杆必须具有相同的长度。可以缩短同轴管 (→ 7.4.3)
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X将密封件 (A) 滑至传感器螺纹上。
X将同轴管 (B) 滑至测杆上。 小心地
将测杆置于同轴管中央,并移动测
杆以穿过同轴管的对中件 (C) - 若长
度长于 1400 mm,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。 
推荐拧紧扭矩: 35 Nm。
A
C
B
32
32
如果用作DNV GL 情况下 (如果设备具备该认证),并且使用
700mm或更长的同轴管。该情况下,需在同轴管中加装额外的
对中心附件(见产品附件)。
7.4 测杆长度
7.4.1 缩短测杆
可以缩短测杆以适应不同的容器高度。
确保测杆长度不少于 100 mm,即允许的最短长度 (Lmin)。 设
备不支持低于 100 mm 的测杆长度。 
若测杆长度<300mm,不能进行任何容器调节 (→ 7.1.7)。
X将测杆拧入设备。
X在测杆上标记所需的长度 (L)。 参考
点是管路连接的下缘(图 7-11)。
X从设备上卸下测杆。
X将测杆缩短至标记处。 
X去除所有毛口和锐边。
X重新将测杆旋至设备上并拧紧 
(→ 7.3.1)。
图 7-11
Lmin
L
Lmin= 100mm
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7.4.2 确定单测杆的杆长 L
X准确测量测杆长度 L。 参考点是管路连接的下缘(图 7-11)。
X记录 L。 设定装置参数时需要该值 (→ 10.4)。
7.4.3 缩短同轴管
同轴管和测杆必须具有相同的长度:
X卸下紧固架和对中件 (A, B)
(图 7-12)。
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)(
若长度 > 1400mm,请在管道
的中部使用第二个对中件),在
下层孔 (C) 处用紧固架 (B) 将其
固定。
图 7-12
AB
C
LK =  同轴管的长度
L =    从管路连接下缘起的测杆长度
(→ 7.4.1)
7.4.4 确定同轴测杆的测杆长度 L
X测量同轴管的准确总长度 LK(图 7-12,右侧)。
X从同轴管的总长度中减去 9 mm: LK – 9 mm = L。
X记录 L。 设定装置参数时需要该值 (→ 10.4)。
20
7.5 安装带单测杆的设备
安装和卸除设备前, 请确保系统未承受任何压力,且容器中无
介质会渗漏。 另请始终留意与大型重型设备和介质温度相关的
潜在危险。 
若安装于闭合的金属容器中,则容器盖可用作发射板 R
(图 7-13 和 7-15)。 遵守发射板的注意事项 (→ 11.1)。
7.5.1 直接安装至容器盖中的 G¾ 管路连接
传感器上的密封圈可用作管路密封件。
管路连接的上部密封区域必须与螺纹孔齐
平。
X以适用的润滑油膏少量涂抹传感器螺
纹。
X将设备插入管路连接处。
X用扳手将其拧紧。 拧紧扭矩为: 
35 Nm
图 7-13
R
32
7.5.2 使用 G¾ 法兰板在容器盖中安装
图 7-14 图 7-15
d
R
AB
X在容器盖中加设钻孔。 注意最小直径 (d),以便将测量信号充分传
输至测杆(图 7-14)。 该直径 (d) 取决于容器盖的壁厚:
壁厚 [mm] 1���5 5���8 8���11
d [mm] 35 45 55
X将其平坦表面朝向容器来安装带 G¾ 管路连接(→ 附件)的法兰
板,并用适当的螺丝将其固定。
/