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雷达液位计

简要描述:

雷达液位计它基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。

雷达液位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间 可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。即使工况比较复杂的情况下,存在虚假回波,用zui新的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。

输入

天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路,微处理器对此信号进行处理,识别出微脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成,精度可达到毫米级。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比:D=C×T/2 其中C为光速因空罐的距离E已知,则物位L为:L=E-D

安装说明

推荐距离墙至安装短管的外壁:离罐壁为罐直径1/6处,zui小距离为200mm。不能安装在入料口的上方。不能安装在中心位置,如果安装在中央,会产生多重虚假回波,干扰回波会导致信号丢失。如果不能保持仪表与罐壁的距离,罐壁上的介质会黏附造成虚假回波,在调试仪表的时候应该进行虚假回波存储。

技术参数

测量范围:20米

过程连接:法兰

介质温度:-40-150℃

过程压力:-1.0-20bar

重复性:±1mm

精度:<0.1%

频率范围:6.8GHz

防爆/防护等级:ExiaⅡCT6/IP67

信号输出:4~20mA/HART(两线)

应用

雷达液位计应用于水液储罐、酸碱储罐、浆料储罐、固体颗粒、小型储油罐。各类导电、非导电介质、腐蚀性介质。如煤仓、灰仓、油罐、酸罐等

的优点

是非接触式测量或TDR导波式测量

应用电磁脉冲进行快速测量,精度高,抗干扰能力强

耐腐蚀(探头大多采用316不锈钢或PVDP等材料)

耐压高(40Kg/cm2)

耐温高(200℃)

的注意事项

对于安装空间有一定的要求 注意介质的介电常数,并依据介电常数的大小选择适合的型号

工作原理

雷达传感计的天线以波束的形式发射电磁波信号,发射波在被测物料表面产生反射,反射回来的回波信号仍由天线接收。发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离,送终端显示器进行显示、操作等。

导波雷达是依据时域反射原理(TDR Time Domain Reflectometry)为基础的,时域反射原理首先是用于通讯电缆的故障检测,今天我们将其成功应用于工业测量领域。

电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播,当遇到被测介质表面时,部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置,发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,回波的极性和振幅取决于上层介质与下层介质的介电常数εr。一般来讲,上层的介质通常为气体,其介电常数接近εr1.0,下层被测介质的介电常数较高。

调频连续波雷达是依据调频连续波原理(FMCW Frequency Modulated ContinuousWave)为基础的,这区别于脉冲式雷达,并因其优越的性能而广泛应用于工业领域。

使用线性调频高频信号,发射频率随一定时间间隔(扫描频率)线性增加,频率范围为8.5G~9.9G,波长约为3cm。由于发射频率是随着信号传播的时间变化的,与反射物体距离成比例的低频信号频率f是由当前发射频率与接收的反射频率的差值获得的。

特点

1、连续准确地测量

由于电磁波的特点,不受环境的影响。故其测量的应用场合比较广。的探头与介质表面无接触,属非接触测量,能够准确、快速地测量不同的介质。探头几乎不受温度、压力、气体等的影响(500℃时影响仅为0.018%,50bar时为0.8%)。

2、对干扰回波具有抑制功能

比如,波束范围内接头引起的干扰回波和进料或出料的噪声引起的干扰回波等可由内部的模糊逻辑控制自动进行抑制。

3、准确安全节省能源

在真空、受压状态下都可进行测量,而且准确安全,可*性强。可以不受任何限制,适用于各种场合。采用材料的化学性、机械性都相当稳定,且材料可以循环利用,极具环保功效。

4 ’微波几乎不受干扰,与测量介质不直接接触,几乎可以被应用于各种场合,如真空测量、液位测量或料位测量等。由于高级材料的使用,对情况极其复杂的化学、物理条件都很耐用,它可以提供准确可*、长期稳定的模拟量或数字量的物位信号。

5、维护方便,操作简单

具有故障自诊断功能。根据操作显示模块提示的错误代码分析故障,及时确定故障予以排除,使维护校正更加方便、准确,保障仪表的正常运行。

6、适用范围广,几乎可以测量所有介质

从槽罐体的形状来说,可以对球罐、卧罐、柱形罐、圆柱椎体罐等的液位进行测量;从罐体功能来说,可以对储罐、缓冲罐、微波管、旁通管中的液位进行测量;从被测介质来说,可以对液体、颗粒、料浆等进行测量。

 产品优势

1、具有定向传播功能

2、利用准光学特性

3、传输效果好

4、介质对微波吸收与介质的介电常数成比例

5、连续测量准确

6、维护方便,操作简单,具有故障自诊断功能

7、适用范围广,具有非接触性测量,方向性好,传输损耗小,测量介质多

8、安装简单,可以直接安装到罐顶部

●应用电磁脉冲进行快速测量,精度高,抗干扰能力强

●耐腐蚀(探头大多采用316不锈钢或PVDP等材料)

●耐压高(40Kg/cm2)

●耐温高(200℃)

 使用注意条件

在现实使用中,我们发现雷达波是一种特殊形式的电磁波,利用了雷达波的特殊性能来进行液位测量。雷达波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率 为300MHz-3000GHz。雷达波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波输出信号的反射效果越好。雷达波的频率越高 ,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,的测量效果越好。

发射-反射-接收是雷达式液位计工作的基本原理。雷达变送器的天线以波束的形式发射zui小5.8GHz的雷达输出信号。反射回来的输出信号仍由天线接收,雷达脉冲输出信号从 发射到接收的运行时间与变送器到介质表面的距离以及物位成比例。

是依据时域反射原理(TDR)为基础的,的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播,当遇到被测液体液面表面时,的部分脉冲被反射形成回 波并沿相同路经返回到脉冲发射装置,发射装置与被测液体液面表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度。

选用条件

1、储液罐容积:对大型罐(10000~lO0000m)及比较大液化气罐可选用性能较高液位计,中小罐可选用一般液位计;

储液罐用途:贸易罐应选用高精度液位计,中间罐可用一般液位计。

2、液体液面特性:储存粘度大的液体液面(如重油)时,应尽量采用与被测液体液面不接触或少接触类型的液位计,如雷达式、超声波式和磁致伸缩液位计,轻油可采用一般液位计 ;

3、用户实际需要:如果用户要求计量精度高而投资限制少,可以采用性能好的液位计,一般情况下,老罐区改造或更新可结合原有液位计使用保养情况考虑选型,尽量统一选型。

 安装注意事项

1、测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算,但在特殊情况下,若罐底为凹型或锥形,当物位低于此点时无法进行测量。

2、若介质为低介电常数当其处于低液位时,罐底可见,此时为保证测量精度,建议将零点定在低度的位置。

3、理论上测量达到天线尖端的位置是可能的,但是考虑到腐蚀及粘附的影响,测量范围的终值应距离天线的尖端至少100mm。

4、对于过溢保护,可定义一段安全距离附加在盲区上。

5、zui小测量范围与天线有关。

6、随浓度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以将其反射,但在一定的条件下是可以进行测量的。

对于安装空间有一定的要求

注意介质的介电常数,并依据介电常数的大小选择适合的型号

优点

是非接触式测量或TDR导波式测量

应用电磁脉冲进行快速测量,精度高,抗干扰能力强

耐腐蚀(探头大多采用316不锈钢或PVDP等材料)

耐压高(40Kg/cm2)

耐温高(200℃)

 介电常数作用

在使用之前,先要给它设置介电常数,但其实并不是所有的都需要设置介电常数以后才能够使用,只是设置介电常数之后,在使用中能够 更好的为测量工作服务。介电常数能够影响到的使用,它的影响主要体现在两个方面,一方面是能够影戏介质对电磁波的吸收率,电磁波的吸收率越高就说明雷达液位 计的性能越好;另一方面是电磁波在穿过介质时的波长会发生相应的改变。

在为设置介电参数时,要根据多种不同的因素来设置,包括结构的不同、型号的不同、用途的不同等,而 有些需要根据灵敏度来设置。在测量有些物质时,增加一个介电常数可以大大减少运算量,可见为设置参数还是非常有必要的。

有些确实不需要设置介电常数,但也是极少数介质的测量之中,如果想要将的使用优势完全体现出来,还是要按照正确的方法来使用。我公 司生产各种不同类型的液位计,型号多样,可以充分满足人们的测量需求

区别

导波是依据时域反射原理(TDR)为基础的,的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播,当遇到被测介质表面时,的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置,发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度。

调频连续波是根据调频连续波原理(FMCW)。使用线性调频高频信号,发射频率随一定时间间隔(扫描频率)线性v增加,由于发射频率是随着信号传播的时间变化的,与反射物体距离成比例,由当前发射频率与接收的反射频率的差值获得物位高度。

不同类型

喇叭口K-band 脉冲雷达采用先进的无接触式变送器,精度很高,可以达到±3mm(0.12inch),死区小;天线短小,有不锈钢喇叭天线和棒状天线,便于安装,节省成本;外壳材质有塑料、铝和不锈钢。

NIVELCO导波是以时域反射原理(Time domain reflectometry)为基础的,时域反射原理zui早是应用于通讯电缆的故障检测,现在我们将时域反射原理成功的应用到了工业测量领域。

MONITOR导波是以时域反射原理(Time domain reflectometry)为基础的,时域反射原理首先zui早是应用于通讯电缆的故障检测,现在我们将时域反射原理成功的应用到了工业测量领域。

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