GUL60物位传感器使用说明书

通过 Modbus 协议的 06 功能码可以实现对上述参数的修改。当传感器的地址为 1 时，举例修改低位值的命令如下： 低位修改为 30 米(600cm)，低位调整命令：01 06 00 07 0B B8 3F 49； 传感器应回复：01 06 00 07 0B B8 3F 49；表示修改成功。
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BK
OK
②
源自文库
OP
CK LO
EN
图 8 面板及按键示意图 a) 调整低位 该菜单下共有 5 项内容： ①：菜单名称，该项无法编辑； ②：菜单级别，该项无法编辑； ③：定标比例，该项默认值为 0.00%，不需要设置； ④：低位设置值，设置成煤仓的实际深度；
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⑤：当前测量值，该项无法编辑； 按[OK]键进入基本设置，进入主界面，再按一次 [OK]键，进入调整低位界面。按[OK] 键进入设置，首先是百分比字体反黑，0.00%不用修改，按 再按 调整数值至设置值。再按 进入高度设置，高度反黑
X2
GND
B/F- A/F+ IRSB RSA GND 18V
18V
X4
I+
X1
1 2 3 4 5
H3
发送
H2
接收
H1
O N
S1
图 9 内部引线图 表 2 端子及说明
端子 H1 H3/H4 序号 --A/F+ B/FX1 I+ I18V X2 GND 电源负 RS485 输出模式
5
功能 电源指示灯 通讯指示灯 RSA/ 频率正 RSB/ 频率负 电流正 电流负 电源正
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GUL60 物位传感器使用说明书
2015 年 8 月
第3版
天地 (常州 )自动化股份有限公司
中国煤炭科工集团常州自动化研究院
f) 煤矿井下没有溅水或者有轻微溅水和淋水的场所；
3. 主要技术参数 3.1 供电电源 a) 供电电压：额定工作电压 DC18V，供电范围 DC(12～19）V； b) 工作电流：不大于 100mA； 3.2 测量范围：1.5m～60m； 3.3 测量误差：±2%（F.S.）； 3.4 信号输出 3.4.1 a) b) c) 频率信号输出 200Hz～1000Hz(200Hz 对应料高为 0 米，1000Hz 对应料高为 60 米)； 高电平不小于 3V（输出电流 2mA），低电平不大于 0.5V，脉冲宽度≥0.3ms。 频率与料位高度转换关系：
天地(常州) 自动化股份有限公司 2015年08月 V2.1版
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使用注意事项： *使用前应阅读本说明书，严格按说明书中方法进行安装和操作。 *严禁与未经系统关联的设备连接，否则将影响产品的本安性能。 *本安电路用户不得擅自改动。 *检修时不得修改本安电路及关联电路中元器件的型号、 规格及电气 参数
发射(时间 t1) 雷 达 天 线 被 测 物 体
反射(时间 t2)
图 2 工作原理
所测距离 L = V×(t2-t1)/2，V 为雷达波在空气中的传播速度。 5. 安装及设置 雷达天线在发射雷达波脉冲时，都有一定的发射角。从天线下缘到被测介质表面之间， 在发射的雷达波波束所辐射的区域内，不得有障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施， 如、人梯，限位开关、进水管、支架等。并注意雷达波波束不得与料流相交。安装时还应注 意：最高料位不得进入测量盲区；物位传感器距罐壁必须保持一定的距离；物位传感器的安 装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直。图 3 是指导安装示意图。
5.1 安装原则
图 3 安装示意图 图 3 所示左图中，①②为安装错误，③安装正确。右图中要求在雷达波的波束中不得 有杂物，波束范围的计算方式如图 4 所示。
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雷达料位计
4°
煤仓深度d
R=d×tan(4°) = d×0.067，即波束范围为 2R=0.134×d，d 为煤仓深度，单位 m。 表示：1.当煤仓深度为 d 米时，要求以雷达料位计为中心在 0.124×d 范围内没有遮挡 物； 2.当煤仓深度为 d 米时，要求雷达料位计距离煤仓壁的最小距离为 0.067×d。 5.2 物位传感器固定方式 的物位传感器固定尺寸如图 5 左图所示：
备注 常亮 闪烁
ON
S1
1
ON
1 5
频率输出模式
6. 故障分析与排除 6.1 内部接线故障 故障现象：无频率输出。 排查方法： 1.打开侧盖查看电源灯是否被点亮，若没有，说明转接板没有供电，检 查四位转接端子是否连接正常； 2.查看拨码开关是否拨码正确。
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5
雷达 波束
波束 雷达
R
图4
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将转接板安装在煤仓顶部板上。 然后将板中心开一个 116 的孔， 便于将雷达古大在转接板上。 注意：将转接板与雷达固定时，需先将图 1 所示的连接卡松开，将天线取下，然后将转接 板固定到雷达的法兰上，然后将天线安装到雷达，最后将连接卡上紧。
6.2 物位传感器安装不正确 故障现象：真实煤位高度与被测值差距较大。 排查方法： 1.检查物位传感器探头下方空间内是否有障碍物存在，保证雷达波束范 围内不得有杂物遮挡； 2.查看低位设置是否与实际测量范围对应。 6.3 传感器输出数值不变化 故障现象：在使用一段时间后出现料位计显示满仓，且数据不变化的情况。 排查方法：1.查看雷达天线有没有煤尘，要定期清理；2.将雷达物位计的盲区调大。 7. 维护与修理 a) 物位传感器应安排专人维护，严格按说明书操作。 b) 物位传感器使用中避免猛烈摔打、碰撞； c) 物位传感器做好防水措施。 8. 贮运条件 8.1 运输 包装后的物位传感器，在避免雨雪直接淋袭的条件下，可适于公路、铁路、航空、 水路等运输。 8.2 贮存 物位传感器包装后应能在温度为 -10℃～＋ 40℃， 相对湿度不大于 90％的环境条件中 贮存一年。
5.3 物位传感器的设置
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图 7 安装设置示意图 安装设置示意图如图 7 所示其中： ① ② ③ ④ 5.3.1 盲区：现场安装时，被测物料最高位置不得进入此范围； 量程：指物位传感器能测量的最大起始范围； 高位：指料位的最大高度(满仓时的料高)； 低位：指料位的最小高度(空仓时的料高)；
可调节其他位，要调整的字反黑，将低位值设置为
煤仓实际深度后，按[OK]键确认，然后按[BK]键层层退出到测量界面即可。 按键顺序如下图所示。
b)
高位调整 该菜单下共有 5 项内容： ①：菜单名称，该项无法编辑； ②：菜单级别，该项无法编辑； ③：定标比例，该项默认值为 100.00%，不需要设置； ④：高位设置值，设置 0； ⑤：当前测量值，该项无法编辑； 按键顺序如下图所示：
图 5 物位传感器安装尺寸及固定方法 安装采用万向球固定安装， 取一钣金板按物位传感器头螺纹尺寸开一螺纹孔做成安装底 座， 然后将物位传感器旋进， 然后底座固定在被测仓的顶端。 尽量安装在煤、 水等物不能砸、 溅到的地方。 推荐的安装转接板见图 6 所示。取一个 300*300 的 5mm 厚的钢板（或者更大更厚），找 到中心位置，以中心位置为圆心，在直径 180 上等分开 4 个直径 18 的孔，用于转接板与雷 达上的法兰相连接。在离中心外 260*260 的方框的 4 个角上开 4 个直径 18 左右的孔，用于
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f 200
3.4.2 a) b)
40 h 3
f：频率(Hz)，h：料位高度(m)；
电流信号 4mA-20mA(4mA 对应料高为 0 米，20mA 对应料高为 60 米)； 电流与料位高度转换关系：
I 4
3.4.3 a) b) c) d)
4 h 15
I：电流(mA),h：料位高度(m)；
RS485 总线接口 接口数量：1 路； 速率：9600bps, 最大传输距离为 1km，传输电缆截面积 1.5mm ； 通讯协议说明： 表 1 通讯协议（传感器地址为 1 时）
2
主机发送数据
传感器地址 01 功能码 03 起始地址 00 02 读取点数 00 02 效验码 65 CB 意义 读取料高，单位 cm
5.3.2
通过 RS485 修改参数
除了通过按键设置参数外，还可以通过 RS485 通讯来设置参数，可设置的参数 有：量程(单位 cm)、盲区(单位 cm)、低位调整(cm)、高位调整(cm)等。 参数 量程 盲区 低位调整 高位调整 寄存器地址 0x0005 0x0006 0x0007 0x0008 单位 厘米 厘米 厘米 厘米 寄存器属性 R/W R/W R/W R/W
传感器应答
传感器地址 01 功能码 03 字节数 04 数据信息 xx xx 无用信息 yy yy 效验码 crc1 crc2 数据位含义 xx xx 高字节在前，低字节在 后,16 进制
特别注意，当传感器作为 RS485 从机需要设置地址时，地址范围为(0-99)可设置，传感 器地址=菜单显示值+1； 4. 结构特征与工作原理 外形及结构如图 1 所示。
使用产品前请阅读使用说明书
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执行标准: MT209-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求(信号制、抗干扰和可靠 性除外) GB3836.1-2010 爆炸性环境 第 1 部分 设备 通用要求 GB3836.4-2010 爆炸性环境 第 4 部分 由本质安全型“i”保护的设备 Q/320400 MZ284-2012 物位传感器
1. 概述 GUL60 物位传感器（下称物位传感器）是矿用本质安全型产品，采用雷达测距原理，适 用于煤矿井下测量煤仓的物料高度。 1.1 防爆型式 矿用本质安全型，标志为“ExibⅠMb”。 1.2 型号及规格
G
U
L
60 量程 雷达 物位 传感器
2.
使用环境
a) 大气压力：80kPa～106kPa； b) 环境温度：0℃～+40℃； c) 平均相对湿度：不大于 95％（＋25℃）； d) 无剧烈振动和冲击的场所； e) 周围介质无腐蚀性气体；
如果传感器回复的数据和发送的数据不同，则表示修改失败。
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5.4 物位传感器的接线 电缆入口为 M20*1.5 喇叭嘴，适合电缆直径 5～ 9mm，四线制。接线方法：打开物位 传感器不锈钢侧盖，端子排列及端口说明见图 9 ，连接好后，盖好侧盖，旋紧喇叭嘴即 可。
图 6 安装转接板示意图 建议安装方式有以下三种： 舱盖方式 水泥浇筑 厚度 （30-40）cm 覆盖在打好的孔上， 并使料位计处于孔的中央位置。 打孔，料位计固定在固定板上，覆盖在打好的孔上， 钢板 （1-2）cm 要求固定板直径大于开孔的孔径。 无需打孔，可直接将料位计固定在固定板上，然后 槽钢等搭架 厚度不等 固定在架子上。注：不要让槽钢挡住天线。 安装方式（简述） 打孔，要求孔径≥40cm，料位计固定在固定板上，
4.1 外形结构图
图 1 外形尺寸及结构图 4.2 尺寸、重量 外形尺寸（长×宽×高）：390mm×φ255mm；
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重量：约 6Kg 4.3 工作原理 GUL60 物位传感器天线发射极窄的微波脉冲，这个脉冲以光速在空中传播，遇到被测介 质表面，其部分能量被发射回来，被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线 到被测介质表面的距离成正比。 由于电磁波的传播速度极高， 发射脉冲与接收脉冲的时间间 隔（纳秒量级）很难确认。本 GUL60 物位传感器采用一种特殊的相关解调技术，可以准确识 别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔， 从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。 工作原 理如图 2 所示。
通过按键设置参数
在实际使用中，用户必须设置的参数为低位、高位。参数通过操作面板来设置，操作 面板如图 8 所示。 其中 1 为液晶显示器， 2 为键 盘区。按键说明见图 8 右图。
dB
120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0.0
①
2.00
3.00
4.00