超声波式
目录
1 测量原理和产品简介……………………………..1~3
2 仪表一览表………………………………………..2~6
3 安装指南…………………………………………..7~12
4 接电
4.1 供电电压………………………………………….…...12~13
4.2 连接电缆和安装 (13)
4.3 屏蔽电缆和接地 (13)
4.4 接线图………………………………………………….13~14
5 调试
5.1 总的介绍 (14)
5.2 通过显示/调整模块PLICSCOM调试……………….15~17
5.3通过 PACTware TM调试 (18)
6 技术数据
6.1 VEGASON61~63………………………………………17~22
6.2 VEGASON64~65………………………………………23~27
7 尺寸图……………………………………………..28~33
8 选型代码…………………………………………..34~38
1 测量原理及产品简介
测量原理
35kHz至70kHz范围内的短的超声波脉冲通过探头被发射，遇到被测介质后被反射回来，同样通过探头接收。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收声波信号的运行时间与探头到被测介质表面的距离成正比。
即使在存在虚假反射的时候，最新的微处理技术和独一无二的ECHOFOX-软件也可以准确地分析出物位回波，并精确地计算出到被测介质表面的距离。一体
式的温度探头可以测量容器内的温度，对温度对声波运行时间造成的影响进行补偿。
通过输入容器尺寸，可以将上空距离值转换成与物位成正比的信号。仪表可以空仓调试。
测量范围大
超声波传感器VEGASON61、62、63、64、65适于测量液体介质和固体介质。三种仪表的区别在于：测量范围、探头的型式和过程连接。通过不同的发射频率，最大测量范围可以到5米至45米。探头和过程连接采用稳定的材料，可以测量腐蚀性介质。对于VEGASON63，还可以选用一个非常实用方便的龙门框来调节传感器的方向。VEGASON64、65可以通过万向节安装对准截止表面。对于VEGASON64…66，可以有四种不同的安装类型：
- A型：一体式，法兰型
- B型：一体式，安装万向节
- C型：分体式，安装万向节
- D型：分体式，螺纹安装
不受介质特性的影响
混合介质或更换介质对于测量结果都没有影响。也不需要重新调试仪表。
仪表维护保养简便
由于采用非接触式测量，VEGASON的维护保养非常简单。
1.1 应用举例
开口水槽
VEGASON61安装在开口水槽上
VEGASON61的一个典型应用是安装在开口水槽上。介质比如是雨水或废水，带杂质。这里就显示出VEGASON非接触式测量的优势：简单且免维护。水的污染程度或淤泥沉积都不影响测量。
泥池
VEGASON63安装在泥槽上
在废水处理企业中，脱水后的淤泥通过传输带被输送到一个泥池里。VEGASON63就用于测量泥池的物位高度。由于VEGASON63采用金属膜片，在温度浮动且有一些蒸汽的条件下，仍可以进行测量。
传送带上的甜菜
VEGASON63用于测量传送带上的甜菜
用于制糖的甜菜通过卡车传送到传送带上，然后再送去进一步加工。VEGASON 是用于这种测量的经济划算的选择。超声波被介质反射回来，一体式的电子部件就可以分析出传送带上甜菜的高度。通过龙门框安装，VEGASON63的探头可以准确对准介质。借助高的发射功率，雾、风、湿气不影响测量。
塑料颗粒
VEGASON64用于测量塑料颗粒
塑料颗粒一般是储存在又高又细的料仓内，风送入料。VEGASON特别适用于测量这种塑料颗粒。它们的探头功率强，有利于信号分析处理。通过万向节安装，即使在形成堆角的时候，探头可以对准介质表面。
2 仪表一览图
VEGASON 61 VEGASON 62
应用：几乎所有工业领域的液体或固体几乎所有工业领域的液体或固体
介质，特别是水/废水处理介质，特别是水/废水处理
测量范围：液体：0.25…5m 液体：0.4…8m
固体：0.25…2m 固体：0.4…3.5m
过程连接：G1?A，材料：PVDF G2A，材料：PVDF
过程温度：-40…80°C -40…80°C
过程压力：-0.2…2bar(-20…200kPa) -0.2…2bar(-20…200kPa) 信号输出：两线制/四线制4…20mA/HART 两线制/四线制4…20mA/HART
两线制Profibus PA, Foundation 两线制Profibus PA, Foundation
Fieldbus Fieldbus
VEGASON 63 VEGASON 64
应用：几乎所有工业领域的液体或固体或液体介质
固体介质
测量范围：液体：0.6…15m 液体：1…25m
固体：0.6…7m 固体：1…15m
过程连接：锁紧法兰或龙门框法兰
过程温度： -40…80°C -40…80°C
过程压力： -0.2…1.5bar(-20…150kPa) -0.2…1.5bar
-20…150kPa)
(
信号输出：两线制/四线制4…20mA/HART 四线制4…20mA/HART
两线制Profibus PA, Foundation Profibus PA,
Fieldbus Foundation Fieldbus
VEGASON 65
应用：固体或液体介质
测量范围：液体：0.8…45m
固体：0.8…25m
过程连接：法兰
过程温度：-40…80°C
过程压力： -0.2…1.5bar(-20…150kPa) 信号输出：四线制4…20mA/HART
Foundation
Profibus
PA,
Fieldbus
显示及调整
模块
外壳
塑料不锈钢铝铝，两室
电子部件
4…20mA HART 4…20mA HART Profibus PA Foundation Fieldbus 两线制四线制
探头
探头1?" 探头2" 探头4" 探头25米
探头45米
许可证
气体防爆 粉尘防爆
3 安装指南
测量范围测量的基准面是探头的下边缘。对于仪表，从探头的下边缘到最高物位
称作测量死区。每种超声波传感器的死区的具体数值见“技术数据”。
1 测量死区
2 测量基准面
注：
如果被测介质接触探头，会造成粘附，形成测量误差。
1 满程
2 空仓（最大测量距离）
3 最大量程
4 基准面
1 满程（测量死区）
2 空仓
压力/真空容器压力不影响VEGASON的测量。低压或真空会衰减超声波脉冲。这会影
响测量结果，特别是当物位很低的时候。当压力小于-0.2bar时，就必须使用其
他测量原理的仪表了，比如：雷达式或导向微波式。
安装位置在安装VEGASON61…63的时候，注意和容器壁至少保持200mm的距离。
而对于VEGASON64…65，至少保持500mm。如果传感器被安装在拱形或
圆形罐顶，会造成虚假回波，在调试的时候必须滤除。
如果不能保证这个距离，在仪表启动的时候必须启动虚假回波记忆。当容器壁
上粘附介质时，这一点特别重要。我们建议：当容器壁粘附介质的时候，还要
再重复做一次虚假回波记忆。
VEGASON61-63
1 基准面
2 容器中央或对称轴
VEGASON64，65
1 基准面
对于锥形容器底，仪表的最佳安装位置时顶部中央，这样可以保证测量到容器
底部。
容器接管接管的长度：必须保证探头伸出接管至少10mm。
当介质的反射特性好的情况下，容器接管可以略长于VEGASON。下面表格中
列出接管长度的推荐值（用于VEGASON61、62）。接管末端必须平滑，没有
毛刺，可能的话，可以磨圆。
VEGASON 61
VEGASON 62
VEGASON63
传感器方向在测量液体介质时，传感器要垂直对准介质表面。在测量固体介质时，建议
采用万向节安装
制成的反射板。这样就可以充分利用容器空间。这主要适用于开口容器，
如：雨水溢流渠。
容器内的安装物超声波传感器应该安装在没有其他装置阻挡声波信号的地方。容器内的安装
物，比如：梯子、物位开关、加热管、支架等等都会造成虚假反射。在设计的、
时候，注意在传感器和被测介质表面之间不要有这些装置。
如果避免不了这些装置，在仪表启动的时候必须进行虚假回波记忆。如果虚假
回波是由于容器内大的安装物，如：梯子和支撑物造成的，可以通过一些附加
的措施改善。可以在这些安装物上斜着安装一个折射板，将超声波信号散射掉，
避免虚假回波直接反射回去。
露天料堆可以通过安装在吊车横梁上的多个传感器进行测量。建议安装万向节，探头对
准介质表面。
入料料流不要将仪表安装在入料料流上方。确认您测量的是介质表面，而不是入料料流。
泡沫由于入料、搅拌或容器内其他过程处理，会在介质表面形成泡沫，衰减发射信
号。
如果泡沫造成测量误差，您应该将传感器安装在导波管内，或使用更适用于这
种应用的VEGAFLEX。导向微波式测量仪表的测量不受泡沫的影响，是这种应
用的最佳选择。
流，您应该将传感器安装在导波管内，或使用更适用于这种应用的雷达式或导
向微波式物位仪表。
导波管安装 如果使用导波管安装（导波管或旁通管），就可以避免容器内安装物、泡沫和空
气涡流对测量的影响。
1 通空气孔? 5…10mm
如果将VEGASON安装在导波管内进行测量，导波管的直径可以为40mm
（VEGASON61）或50mm（VEGASON62）。在连接导波管的时候，必须防
止大的裂缝和焊缝。另外，必须进行虚假回波记忆。
测量粘附性介质的时候，不能使用导波管安装。
强烈的温度变化露天安装时，由于太阳强烈照射，会造成测量误差，建议使用遮阳板。
4 接电
4.1 供电电压
4…20mA/HART 两线制供电电压和电流信号共用一根两芯线缆。具体供电电压范围请见技术数据。
根据DIN VDE 0106 Teil 101供电电路和外部电源电路要安全隔离。VEGA的
VEGATRENN149AEx、VEGASTAB690、VEGADIS371和VEGAMET都可以
满足这个要求。必须要保证VEGASON的防护等级II。
4…20mA/HART 四线制供电电压和电流信号分别各使用一根两芯线缆。具体供电电压范围请见技术数
据。
标准型的仪表可以通过一个接地的电流输出工作。隔爆型的传感器必须通过一
这种传感器的防护等级为等级I。为了保持这个防护等级，必须将接地安全引线
与内部接地端子连接。
Profibus PA供电通过Profibus DP/PA耦合器或VEGALOG571 EP输入模块。Foundation Fieldbus FF供电通过H1现场总线电缆。
4.2 连接电缆和安装
一般介绍电缆外径为5…9mm，这样才可以确保电缆入口的密封。如果存在电磁干扰，
建议使用屏蔽电缆。
4…20mA / HART接线通过标准的两芯电缆。
如果采用四线制传感器，接电还需要使用经过许可的带PE导线的安装电缆。
Profibus PA / Foundation 确认安装符合相关规定。根据总线规定，VEGASON的接线要通过屏蔽电缆。Fieldbus供电和数字型总线信号通过同一根两芯线缆传输。确保总线终端连接了终端电
阻。
防爆应用对于防爆型应用，必须注意相关的接线说明。
4.3 屏蔽电缆和接地
4…20mA / HART屏蔽电缆应该两端接地。在传感器内部，屏蔽必须直接连接内部接地端子。外
壳上的外部接地端子必须连接电位补偿。
为了达到电位平衡，在分析处理仪表一边必须连接一个陶瓷电容（比如：
1nF,1500V），低频的接地补偿电流被抑制，又可以防止高频的干扰信号。
Profibus PA / Foundation对于带电位补偿的系统，供电仪表、接线盒以及传感器的屏蔽电缆直接连接Fieldbus FF接地电位。
对于不带电位补偿的系统，只有供电仪表和传感器的屏蔽线可以直接连接接地
电位，接线盒或T型连接器不可以。
4.4 接线图
单室外壳
两室外壳
用于HART两线制、Profibus PA、Foundation Fieldbus
1) 供电以及信号输出
两室外壳, 四线制
用于HART四线制
1）供电
2）信号输出
IP66/68外壳，1bar
褐色（+），兰色（-），用于供电或连接过程控制系统
1
2 屏蔽
5调试
5.1 总的介绍
VEGASON可以通过以下三种方式进行调试：
通过显示/调整模块PLICSCOM
通过调试软件，符合FDT/DTM标准，例如：PACTware 通过HART手持编程器
启动以及显示PLICSCOM是可以插接的显示/调整工具，专门用于VEGA的PLICS系列传感
器。在传感器上PLICSCOM可以分四个角度安装（每次旋转90°）。仪表调试
通过4个按键，并且有很清楚的液晶显示菜单和测量值。
调试菜单的语言可选。调试后，PLICSCOM一般就只用于显示，透过玻璃视窗
可以非常清楚地读出测量值。
1 液晶显示
2 显示菜单号
3 按键
按键功能? [ OK ]键
- 选择菜单
- 确认所选菜单
- 编辑参数
- 存储数值
?[->]键
- 改变菜单
-
- 选择编辑位置
?[+]键
- 改变参数值
?[ESC]键
- 中断参数调整
- 回到上一层菜单
5.3 通过 PACTware TM调试
PACTware/DTM无论哪种信号输出，4…20mA/HART、Profibus PA、Foundation Fieldbus，
VEGASON都可以通过PACTware软件进行调试。如果采用PACTware进行
调试，VEGASON需要一个仪表驱动器。
所有现有的VEGA DTM和PACTware软件都和可以包含在一张光盘上。这张
上下载。
如果需要将调试数据作为文件存储并处理，需要购买许可密码。
计算机直接连接传感器
1 RS232连接电缆
2 VEGASON
3 I2C适配器电缆，用于VEGACONNECT 03
为了通过PACTware软件调试，除了计算机和适用的VEGA DTM文件，还需要一个带I2C适配器的VEGACONNECT 03和供电仪表。
计算机连接信号线（4…20mA/HART，两线制）
1 RS232连接电缆
2 VEGASON
3 HART适配器，用于VEGACONNECT 3
4 HART电阻250欧姆
为了通过PACTware软件调试，除了计算机和适用的VEGA DTM文件，还需要一个带I2C适配器的VEGACONNECT 03和供电仪表，以及一个大约250欧姆的HART电阻。
如果使用带一体式HART电阻（内部电阻大约250欧姆）的供电仪表，就不需
要附加外部电阻（比如：VEGATRENN149A，VEGADIS 371，
VEGAMET381/624/625，VEGASCAN 693）。在这种情况下，VEGACONNECT
可以和4…20mA线并联。
计算机连接信号线（4…20mA/HART，四线制）
1 RS232连接电缆
2 VEGASON
3 HART适配器，用于VEGACONNECT 3
4 HART电阻250欧姆
5 4…20mA分析处理
6 技术数据
6.1 VEGASON 61 (63)
一般数据
VEGASON 61和62 材料
- 过程连接 VEGASON61 螺纹G1?A和1?NPT：PVDF
- 过程连接 VEGASON62 螺纹G2A和2NPT：PVDF
- 探头PVDF
- 探头密封 / 过程连接EPDM
63 材料
VEGASON
- 龙门框不锈钢316
- 过程连接UP聚酯
- 探头膜片不锈钢316Ti
- 探头密封 / 过程连接EPDM
- 锁紧法兰聚亚苯基，硬质；不锈钢316L
- 外壳塑料PBT；铝，粉末涂层；不锈钢316L
- 外壳和外壳罩之间的密封NBR（用于不锈钢外壳）；硅（用于铝/塑
料外壳）
- 外壳上用于PLICSCOM 聚碳酸酯
的视窗
- 接地端子不锈钢316Ti / 316L
- VEGASON61和62
1.8…4.0kg （取决于过程连接和外壳） - VEGASON 63
2.7…5.7kg 取决于过程连接和外壳）
输出参数
4…20mA / HART 输出信号 4…20mA / HART
分辨率 1.6μA
故障信号 电流输出不变；20.5mA;22mA; <3.6mA 可调
电流限定 22mA
负载
- 四线制传感器 最大500欧姆1）
- 两线制传感器 见供电中的负载表
积分时间 0…999秒，可调
符合Namur 建议 NE 43
Profibus PA
输出信号 数字型输出信号，形式符合IEEE-754
- 传感器地址 126（工厂出厂设置）
电流值 恒定10mA+/-1mA
积分时间 0…999秒，可调
FoundationFieldbus FF
输出
- 信号 数字型输出信号，符合 Foundation Fieldbus 协议
- 物理层 符合IEC 1158-2
通道号码
- 通道1 初始数值
- 通道2 次级数值1
- 通道3 次级数值2
- 通道 4 温度值2）
电流值 10mA+/- 0.5mA
输入参数 参数 探头下边缘到介质表面的距离
死区
- VEGASON 61 0.25米
- VEGASON 62 0.4米
- VEGASON 63 0.6米
测量范围 液体 固体
- VEGASON 61 0.25…5米 0.25…2米
- VEGASON 62 0.4…8米 0.4…3.5米 -
VEGASON 63 0.6…15米 0.6…7米