摘要

Gammapilot FTG20 - 放射测量技术

应用

• 适用于液体、固体、悬浮液和污泥的非侵入式点物位测量。
• 适用于极端测量条件：高压、高温、腐蚀性、毒性和磨损性。
• 用于各种工艺容器，如反应器、高压釜、分离器、酸罐、混合器、旋风分离器和冲天炉。

优势

• 集成传感器和变送器设计。
• 在极端工艺和环境条件下具有高可用性、可靠性和安全性。
• 可调节灵敏度版本，实现最佳应用匹配。
• 输出选项：继电器、8/16 mA（无源）或 4 至 20 mA，用于系统集成。
• 外壳选项：铝或不锈钢，适用于重型应用。
• 易于调试和现场操作。
• 由于众多证书和认证，用途广泛。
• 响应时间短。
• 更换电子元件后无需重新校准。
• 自监控电子元件。

技术信息

测量原理

放射式点物位检测利用伽马辐射穿过材料时的衰减。衰减由密度、厚度和材料的线性衰减系数决定。伽马辐射源和 Gammapilot FTG20 安装在容器相对两侧。当辐射路径畅通时，FTG20 处的计数率最大；当被介质衰减时，计数率最小。在调试期间校准最小和最大计数率（Nmin、Nmax），并自动定义开关点。

测量系统组件

• 伽马辐射源： 通常为 137Cs 或 60Co。根据应用要求，使用“Applicator”工具选择活度。
• 辐射源容器： 将辐射导向一个方向并屏蔽其他方向。提供各种尺寸和辐射出射角。
• Gammapilot FTG20： 由变送器外壳和包含盖革-米勒计数管的传感器组成。

盖革-米勒计数管

传感器使用盖革-米勒计数管，通过电离圆柱形管内的惰性气体来检测伽马辐射。电离产生与局部剂量率成正比的脉冲。这些脉冲由变送器电子元件处理，以切换输出。FTG20 可配备一个、两个或三个盖革-米勒计数管，以实现不同的灵敏度。

衰变补偿

提供针对 137Cs 或 60Co 源的衰变补偿功能。设备跟踪自校准以来的运行时间，并在放射性衰变影响开关行为时发出警告。校准参数存储在存储模块上，即使电子元件发生故障，也能保持可用性。

输入

输入信号

被测变量是盖革-米勒计数管处的局部剂量率。灵敏度和最大剂量率取决于计数管的数量。所有细节均基于 137Cs；使用 60Co 会导致灵敏度提高约 20%。

如果局部剂量率过高或过低，则会触发警报。所需的局部剂量率取决于计数管数量、半值层 (HVL) 和所选开关时间（0.4 秒、1.5 秒、5 秒、10 秒）。

• 3 HVL：87.5% 脉冲率变化（例如，对于 137Cs，约为 350 毫米水柱）
• 5 HVL：97% 脉冲率变化（例如，对于 137Cs，约为 600 毫米水柱）

输出

输出信号

• 继电器输出 (FEG24)： 通用电流连接，带继电器输出 (DPDT)。支持 19 至 253 VAC 或 19 至 55 VDC 电压范围。适用于过压类别 II。对于高感性负载，建议进行火花抑制。

  • 可连接电源：
    • AC：最大 4 A，最大 253 V，最大 1000 VA (cos φ = 1)，最大 750 VA (cos φ = 0.7)
    • DC：最大 4 A 至 30 V，最大 0.2 A 至 125 V
  • 开关延迟： 0.4 秒、1.5 秒、5 秒、10 秒
  • 报警信号（电源故障/设备故障）： 继电器断电。

• 电流输出 (FEG25)： 两线制 DC 连接（11 至 36 VDC，Ex ia 为 11 至 30 VDC）。适用于 PLC 和 AI 模块。

  • 开关模式 (8/16 mA)： 输出电流从 8 mA 跳变至 16 mA 表示达到一个限位点。
    • 开关延迟： 0.4 秒、1.5 秒、5 秒、10 秒
    • 故障电流： ≥ 21 mA
  • 模拟模式 (4 至 20 mA)： 输出电流从 4 mA（被覆盖）到 20 mA（未覆盖）连续变化。转换为开关信号需在外部进行。
    • 积分时间： 0.4 秒、1.5 秒、5 秒、10 秒
    • 故障电流： ≥ 21 mA
  • 报警信号（电源故障/设备故障）： < 3.6 mA。

传感器故障

提供了电流输出和继电器输出在各种故障模式（安全检测到、安全未检测到、危险检测到、危险未检测到等）下的故障率数据。同时列出了 MTBF 值。

电源

• 供电电压：
  • FEG25（电流输出）：11 至 36 VDC（Ex ia 为 11 至 30 VDC）。过压类别 I。反极性保护：有。
  • FEG24（继电器输出）：19 至 55 VDC 或 19 至 253 VAC（50 至 60 Hz）。过压类别 II。反极性保护：有。
• 功耗：
  • FEG25：最大 900 mW
  • FEG24：DC 最大 1.4 W；AC 最大 23 VA

安装

安装位置

测量系统安装在容器外部。探测器（Gammapilot FTG20 传感器）精确安装在放射源容器的对面。

• 最高限位检测（例如，过填充保护）： 探测器和放射源安装在上限位。
• 最低限位检测（例如，干运行保护）： 探测器和放射源安装在下限位。

环境

环境温度范围

• 变送器外壳： 铝制和 316L 版本均为 –40 至 +70 °C (–40 至 +158 °F)。
• 传感器外壳：
  • 无水冷：–40 至 +70 °C (–40 至 +158 °F)（永久安装电缆的下限）。
  • 带水冷：0 至 +120 °C (32 至 +248 °F)。
  • 安装期间的最低温度：-20 °C (-4 °F)。

存储温度

–40 至 +70 °C (–40 至 +158 °F)

气候等级

IEC EN 60068-2-38（测试 Z/AD）

安装海拔

符合 IEC 61010-1 Ed.3：2000 米 (6600 英尺)

防护等级

• 变送器外壳： IP66/IP67（铝制 F13），IP66/IP68（316L F27）- TYPE 4/6 或 TYPE 4X/6P 外壳
• 传感器外壳： IP66/IP67（铝制），IP66/IP68（316L）- TYPE 4/6 或 TYPE 4X/6P 外壳

抗冲击性

IEC EN 60068-2-27（测试 Ea；30 g 加速度，18 毫秒，3 次冲击/方向/轴）

抗振性

IEC EN 60068-2-64（测试 Fh；10 至 2000 Hz，1(m/s²)²/Hz）

电磁兼容性

• 干扰发射：EN 61326，B 级
• 抗干扰能力：EN 61326，附录 A（工业领域）
• NAMUR 建议：NE 21

过程

测量为非接触式。过程压力可能会影响放射源活度计算。无其他过程限制，可在食品行业应用而无需额外要求。

过程压力范围

过程压力会影响所需的放射源活度，并在配置时予以考虑。

过程温度范围

不影响放射源活度。对于高温过程，可能需要保温层或水冷夹套。

• 安装冷却夹套：
  • 环境温度 (Ta)：≤ 120 °C (248 °F)
  • 最大压力：4 bar (58 psi)
  • 流动温度 / 所需流量：
    • 最大 40 °C (104 °F) / 0.2 升/分钟
    • 最大 50 °C (122 °F) / 0.5 升/分钟

机械结构

设计、尺寸

提供了铝制和不锈钢外壳的尺寸。

重量

列出了各种部件（传感器、变送器、电缆等）的重量，单位为千克和磅。

材料

提供了变送器和传感器外壳、盖子、密封件、连接器和其他组件的详细材料规格，包括材料等级和标准（例如 AlSi10Mg、316L、EPDM、PTFE、NBR、FKM）。

可操作性

显示与操作元件

电子插件（FEG24 和 FEG25）通过功能开关和 "+" / "-" 键进行操作。LED 指示灯显示运行状态、开关位置和故障。

操作概念

• 手动调试： 需要手动进行“未覆盖”和“被覆盖”标定。可设置模拟模式、开关延迟、衰减补偿和参数备份/恢复。
• 免标定调试： 自动模式要求在运行期间满足特定的边界条件：
  • “未覆盖”时脉冲率 > 30 cps。
  • “被覆盖”时脉冲率 < 10 cps。
  • “被覆盖”和“未覆盖”状态之间 ≥ 5 个半值层。
  • 状态变化快于 10 秒。

测量点配置要求

根据传感器版本和辐射源（137Cs 或 60Co）的不同，在“空载”和“覆盖”状态下需要特定的局部剂量率，以确保可靠的自动运行。如果这些条件不满足，则必须进行手动校准。

证书与认证

• CE 标志： 确认符合适用的欧盟指令。
• C-Tick 标志： 符合澳大利亚通信与媒体管理局（ACMA）的 EMC 要求。
• 防爆认证： 具体细节请根据认证代码（例如 ATEX、CSA/US、IECEx）参考安全指南（XA）。
• 检验证书： 可应要求提供。
• 其他标准与指南： IEC/EN 60529（防护等级代码）、IEC/EN 61010-1、IEC/EN 61326（EMC）、NE 21（EMC）、NE 43（信号电平）。

订购信息

详细的订购信息可通过 Endress+Hauser 网站上的产品配置器或联系其销售中心获取。

供货范围

包括设备组件（传感器、变送器、电缆）、可选附件、认证文件（如果未包含在操作手册中）以及操作手册。

附件

• 安装套件： 用于变送器外壳的墙壁和管道安装。
• 安装支架： 用于传感器外壳和冷却套。
• 防冲击保护管： 用于变送器与传感器之间的导管连接。
• 过电压保护： HAW56x 系列，用于信号线路，可安装在控制柜或 M20x1.5 外壳中，适用于危险和非危险区域。

文档资料

• 标准文档： 操作手册（BA01035F/00/EN）。
• 补充设备相关文档： 根据设备的认证，会提供安全指南（XA）。

---

免责声明： 提取内容可能遗漏图表、脚注或修订信息；合同数据必须与项目中使用的 OEM PDF 版本一致。

官方数据表（PDF）

Lenntech 数据表镜像