IFM LR3320 取扱説明書

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操作说明
电子液位传感器
LR3320
LXxxxx
CN
11425792 / 00 01 / 2022
2
目录
1 初步说明 ��������������������������������������������������������������������������������4
11 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、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 应用范围 ���������������������������������������������������������������������������6
5�2 应用范围的限制 �����������������������������������������������������������������6
6 功能 ��������������������������������������������������������������������������������������7
6�1 测量原理 ���������������������������������������������������������������������������7
6�2 通过 IO-Link 设定 ��������������������������������������������������������������8
6�3 开关功能 ���������������������������������������������������������������������������8
6�4 模拟功能 ��������������������������������������������������������������������������9
6�5 不同容器高度的测杆 ����������������������������������������������������������9
6�6 发生故障时的输出反应 �������������������������������������������������������9
6�7 IO-Link ���������������������������������������������������������������������������10
7 安装 ������������������������������������������������������������������������������������10
71 安装位置/环境 ������������������������������������������������������������������10
711 闭合金属容器中的安装最小距离 ����������������������������������11
71�2 在管道中安装(旁通管、不动管) �������������������������������12
71�3 粘性或快速流动介质的应用�����������������������������������������12
71�4 严重污染 �������������������������������������������������������������������13
71�5 注液口 ����������������������������������������������������������������������13
71�6 大量泡沫形成及湍流 ��������������������������������������������������14
717 容器调节的注意事项 ��������������������������������������������������15
7�2 固定测杆 �������������������������������������������������������������������������16
7�3 测杆长度 �������������������������������������������������������������������������17
7�3�1 缩短测杆 ������������������������������������������������������������������17
7�3�2 确定测杆长度 �����������������������������������������������������������17
7�4 设备的安装 ����������������������������������������������������������������������17
3
CN
7�4�1 直接安装至容器盖中的 3/4” NPT 管路连接。 �������������18
7�4�2 使用 3/4” NPT 法兰板在容器盖中安装 ����������������������18
7�4�3 安装于敞开金属容器中 ����������������������������������������������19
7�4�4 安装于塑料容器中 �����������������������������������������������������20
7�5 调整传感器外壳 ���������������������������������������������������������������21
8 电气连接 ������������������������������������������������������������������������������21
9 操作和显示单元 ��������������������������������������������������������������������22
10 参数设定 ����������������������������������������������������������������������������22
10�1 通过 PC 和 USB IO-Link 主站设定参数 �����������������������������22
10�2 通过存储器插头设定参数 ������������������������������������������������22
10�3 运行期间的参数设定 �������������������������������������������������������23
10�4 可调参数 �����������������������������������������������������������������������23
10�5 单侧杆 ��������������������������������������������������������������������������25
10�6 功能检查 �����������������������������������������������������������������������25
10�7 通过 IO-Link 操作和诊断信息 �����������������������������������������25
10�8 不同工作状态下的输出功能反应 ��������������������������������������25
11 技术资料和比例图 ���������������������������������������������������������������26
12 维护 / 运输 �������������������������������������������������������������������������26
13 出厂设定 ����������������������������������������������������������������������������27
14 通过 IO-Link 进行参数设定的注意事项 ����������������������������������28
14�1 设备锁定 / 数据存储
(自 IO-Link V11)����������������������������������������28
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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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CN
3 所供配件
液位传感器 LR3320 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 (→ 10�5)
安装材料 (→ 10�5)
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。
配件: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、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 (→ 14)
4.3 示例应用
X输入测杆长度(参数 [LEnG])。 示例:[LEnG] = [39�4] inch。
X选择介质(参数 [MEdI])。 示例:[MEdI] = [MId]。
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。
Z设备准备就绪,可开始工作。
X检查装置是否正常工作。
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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�7)、(→ 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 应用范围
水,水基介质
兼容 3/4” NPT 的管路连接
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
检查工业冷却系统中的冷却水。
零部件清洗系统中的清洁液检测。
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 (→ 71�6)
Z若发生信号损失,设备会将输出功能切换为定义的状态
(→ 6�6)。
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)
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CN
设备不适用于块状材料(如塑料颗粒)和介电常数 < 5 的介质(如
油)。
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)。 修正措施:(→ 7�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:(→ 71)
不适于使用同轴测杆的操作。
6 功能
6.1 测量原理
图 6-1 图 6-2
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。
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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�7) 和 (→ 10)。
6.3 开关功能
装置通过开关输出 (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。
开关限值即测杆下端。
可选择以下开关功能:
迟滞功能/常开(图 6-4):[ou1] = [Hno]
迟滞功能/常闭(图 6-4):[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 6-5):[ou1] = [Fno]
窗口功能/常闭(图 6-5):[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 6-4 图 6-5
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 模拟功能
本设备可提供与液位成比例的模拟量信号。您可配置模拟输出
(OUT2)。
模拟信号曲线:
L
20 mA / 10 V
4 mA / 0 V
A
I2 I1
L: 液位 :[ou2] = [I]/[U]
A: 有效区域 :[ou2] = [InEG] / [UnEG]
I1/I2 无效区(→ 技术资料表)
有关模拟量输出的其他信息:(→ 10�8)
使用模拟信号时,注意公差和精度
(→ 技术资料表)。
6.5 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。
6.6 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; 模拟量输出时,根据 NAMUR 推荐 NE43 (→ 10�8)。 在
此情况下,可通过参数 [FOUx] 来设定输出功能的反应 (→ 10�4)。
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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
(→ 71�6)。
6.7 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 安装位置/环境
推荐从顶部垂直安装。
X遵守容器调节的注意事项 (→ 717)。
安装于敞开容器中:(→ 7�4�3)
安装于塑料容器中:(→ 7�4�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。
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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 (→ 717) 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 (→ 71�3)。
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
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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(→ 717) 无调节
金属管道 ø 30 mm ø 100 mm,[MEdI] = [HIGH]
ø 200 mm,[MEdI] = [MId] (→ 10�4)
塑料管道 *) ø 200 mm
注意相关注意事项 (→ 7�4�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,将设备安装于旁通管 / 不动管中 (→ 71�2)。
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)。
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。
X如有必要,请对设定点进行调整或对模拟量输出进行评估。
X检查功能是否正常(尤其是空容器下)。
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CN
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:
X请将传感器安装在稳固区域。
如何建立稳固区域的示例:
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 (→ 71�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。就此选择
而言,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:
X遵循指示的全部安装距离 (→ 71)。
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:(→ 14�1)
7.2 固定测杆
未随附测杆。必须单独订购(→3)。
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。
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CN
7.3 测杆长度
7.3.1 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 (→ 717)。
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 (→ )
图 7-11
Lmin
L
Lmin= 100mm
7.3.2 确定测杆长度
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 设备的安装
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 (→ 10�5)。
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7.4.1 直接安装至容器盖中的 3/4” NPT 管路连接。
X将适当的密封材料(例如 PTFE 类型)装至
螺纹。
如果未使用密封材料:
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
7.4.2 使用 3/4” NPT 法兰板在容器盖中安装
图 7-14 图 7-15
d
R
A
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 3/4” NPT 管路连接(→ 附件)
的法兰板,并用适当的螺丝将其固定。
如有必要,密封件(图 7-15 中的 A)可插入法兰板与容器之
间。 一些法兰板随附有密封件。 如果不是这种情况,则请使用
适合的密封件。
X确保密封区域洁净且平坦,尤其是在容器受压时。 充分拧紧固定
螺丝。
X将适当的密封材料(例如 PTFE 类型)装至螺纹。
如果未使用密封材料:
X以适用的润滑油膏少量涂抹传感器螺纹。
19
CN
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。
7.4.3 安装于敞开金属容器中
X若安装于敞开的金属容器,请使用带有 3/4” NPT 管路连接的金
属夹具安装设备。 它将担任发射板的用途 (R); 最小尺寸:方形夹
具为 150 x 150mm,圆形夹具为直径 150mm
(→ 10�5)。
X如有可能,请将设备安装于夹具中央。 遵循规定的全部安装距离,
见 (→ 71); 如有必要,执行容器调节。
150 mm
R
R: 发射板(→ 附件)
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。
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7.4.4 安装于塑料容器中
150 mm
R
R: 发射板(→ 附件)
为了能充分传输测量信号,请注意在安装于塑料容器或带塑料盖的金
属容器中时:
X塑料盖中必须有直径至少 150 mm 的孔。
X若要安装设备,必须使用带有 3/4”NPT 管路连接、能完全覆盖
钻孔的金属法兰板(发射板 R)。
X确保测杆与容器壁的最短间距 (= 100mm)。 遵守特定安装说明,
见 (→ 71�2) 至 (→ 71�6); 如有必要,执行容器调节。
安装于塑料容器中时,可能会出现由其他装置的电磁干扰导致
的性能衰减。 可能的补救措施:
在容器外侧附加大面积的金属屏障。 检查接地情况; 如有
必要,对其进行改变。
消除干扰源或采取电子技术手段降低干扰源的排放。
于塑料容器中的金属管内安装。
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。
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