云南RJ-RD703雷达物位计
高精度测量中的信号处理技术
现代雷达物位计采用FMCW(调频连续波)技术,频率线性度达±0.01%,分辨率比脉冲式提高10倍。先进的回波处理算法能有效抑制虚假回波,如:动态阈值跟踪技术自动过滤固定干扰;多回波分析系统可识别并排除搅拌器反射。80GHz雷达的采样速率达100Hz,完全满足快速料位变化场景。某煤炭码头应用案例表明,结合卡尔曼滤波算法后,装船过程中的测量波动从±50mm降至±5mm。部分高端型号已实现0.05%FS的线性度,满足贸易交接级计量要求。
雷达物位计的测量效果
雷达物位计是*的雷达式物位测量仪表,测量距离zui大20米,可以用于存储罐、中间缓冲罐或过程容器以及各种料仓的物位测量,输出4…20mA模拟信号。
雷达物位计采用*的非接触式测量,其稳定的材料制造,测量液体、固体介质的物位,两线制、回路供电的技术,供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输,不受压力、温度变化、惰性气体、真空、烟尘、噪音、蒸汽、粉尘、等工况影响。雷达物位计不受介质密度、粘稠度和温度的变化影响,过程压力可达40bar,过程温度可达220℃, 分辨率1mm,无盲区,高精度。
雷达物位计两线制技术,是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品,测量灵敏,刷新速度快,安装简便,牢固耐用,免维护。雷达物位计高频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。一种的时间延伸方法可以确保稳定和的测量。
即使工况比较复杂的情况下,雷达物位计存在虚假回波,用的微处理技术和调试软件也可以准确的识别出物位的回波。雷达物位计是26G高频雷达式物位测量仪表,输出4-20mA模拟信号,测量zui大距离可达70米;天线被进一步优化处理、新型的微型处理器可以对信号进行更高速率的分析和处理,使仪表能够在反应釜、固体料仓等复杂的测量环境有效工作。
雷达物位计天线发射较窄的微波脉冲,经天线向下传输。微波接触到被测介质表面后被反射回来再次被天线系统接受和处理,传输信号经电子信息处理单元自动转换成物位信号。雷达物位计天线尺寸小,便于安装;非接触性雷达,无磨损,不产生污染,腐蚀、泡沫、水蒸气、粉尘、压力、温度等对雷达的影响微弱,严重粉尘环境对雷达测量影响微弱,波长更短,对倾斜的固体的表面有的反射能力。
物位测量的仪表在选型时,与压力或流量测量等仪表有很大不同。这是因为物位测量的现场情况千差万别,而生产商又很难设计出能满足工况应用的物位仪表。只有充分了解仪表特点及现场应用条件,才能正确选择所需要的产品,同时充分发挥仪表的测量性能。
雷达物位计的回波质量主要受以下因素影响:
1.传播介质的介电常数,该常数越稳定越有利于传播。雷达波是电磁波,电磁波在传播过程中不受传播介质稳定程度的影响,只与其介电常数有关。这是雷达技术与超声波技术的重大区别。
2.被测介质表面状况,表面越平整,其介电常数越大,则越有利于回波反射。
所以考虑现场情况时,应注意这两个方面:
1.天线到被测介质间空气介电常数的分布
2.被测介质的表面状态及其介电常数。
雷达物位计的优点是:不受空气波动影响,随距离衰减小,穿透力强。
雷达物位计的种类及应用:
雷达物位计目前已成为市场上的主流产品,主要分为脉冲雷达物位计和导波雷达物位计。低频脉冲雷达物位计尽管具有价格相对低廉的优点,但在主要应用领域中,属于逐渐被淘汰的产品。
与低频脉冲雷达物位计相比,高频脉冲雷达物位计在应用过程中有以下优点:
1.高频雷达物位计(主要指26GHz和24GHz)具有能量高,波束角小,天线尺寸小,精度高等优点。
2.26GHz雷达波长11mm,6GHz雷达波长50mm,雷达物位计在测量散装料位时,雷达波反射主要来自料面的漫反射,漫反射的强度与物料大小成正比,与波长成反比,而大部份散装料直径远远小于50mm,这就是目前26GHz雷达是测量散装料物位*选择的原因。
3.在一些直径小而高度并不是很高的小型罐的应用中,6GHz雷达天线长(300-400mm)无形中增大了盲区(大约600mm),另外由于6GHz雷达方向性差(开角大)在小罐中会产生多径反射;而26GHz雷达频率高,天线短,方向性好,克服了6GHz雷达的缺点,适用于小罐测量。
4.由于现场环境恶劣,随着时间推移,雷达天线会堆积污物、水汽等,26GHz雷达天线小,附加天线罩可大大改善因污物、水汽造成的影响;6GHz雷达天线大,加天线罩很困难。且仪表较沉重,清理困难。
5.由于26GHz雷达方向性好,很多恶劣工况,可通过简单隔离,将雷达物位计装在容器外进行测量。
云南RJ-RD703雷达物位计
物位是液位、料位和界位的总称,对物位进行测量、显示和控制的仪表称为物位计。在物位检测中,有时需要对物位连续测量,有时仅需要测量物位是否达到上限、下限或某个特定的位置,这种定点测量物位的仪表称为物位开关。物位开关常用来监视、报警或输出控制信号。
液位
容器中液体介质的高低,测量液位的仪表叫液位计。
料位
容器中固体或颗粒状物质的堆积高度,测量料位的仪表叫料位计。
界位
两种密度不同液体介质或液体与固体的分界面的高低,测量界位的仪表叫界面计。
物位计分类
由于被测对象种类繁多,检测的条件和环境也有很大的差别,因而物位检测的方法有很多,也就有了不同工作原理的物位计,归纳起来物位计分裂如下:
1、直读式物位计
直读式物位计采用在设备容器侧壁开窗口或旁通管方式,直接显示物位的高度。这种方法简单也常见,方法、准确,但只能就地指示,主要用于液位检测和压力较低的场合。
2、静压式物位计
静压式物位计基于流体静力学原理,容器内的液面高度与液柱质量形成的静压力成比例关系,当被测介质密度不变时,通过测量参考点的压力可测量液位。基于这种方法的常见液位检测仪表有投入式液位计、吹气式液位和单法兰液位变送器和双法兰液位变送器等。
3、浮力式物位计
浮力式物位计基于阿基米德定理,漂浮于液面上的浮子或浸没在液体中的浮筒,在液位发生变化时其浮力发生相应的变化。这类液位检测仪表常见的有浮球液位计、浮筒液位计和磁翻板液位计等。
4、机械接触式物位计
机械接触式物位计通过测量物位探头与物料面接触时的机械力实现物位的测量。主要有重锤料位计、音叉式和旋翼式等。
5、电气式物位计
电气式物位计将电气式物位敏感元件置于被测介质中,当物位发生变化时,其电气参数如电阻、电容、磁场等会发生相应的改变,通过检测这些参数就可以测量物位。这种方法既可以测量液位也可以测量料位。主要有电阻式液位计、电容式液位计和磁致收缩式等物位检测仪表。
6、声学式物位计
声学式物位计利用超声波在介质中的传播速度以及在不同相界面之间的发射特性来检测物位的大小。可以测量液位和料位。比较常见的有雷达物位计、射频导纳物位开关、导波雷达物位计和超声波液位计。
7、射线式物位计
放射线同位素所发出的射线(如γ射线)穿过被测介质时因被介质吸收其强度衰减,通过检测放射线强度的变化达到测量物位的目的。核子料位计可以实现物位的非接触式测量。
8、光纤式物位计
光纤式物位计基于物位对光波的折射和反射原理进行物位测量。比较常见的是光纤液位计。
以上这些类型物位仪表中昌晖仪表生产以下几种
投入式液位变送器 双法兰液位计 单法兰液位计 雷达物位计
超声波液位计 导波雷达物位计 油位变送器 吹气式液位计
雷达水位计
产品介绍:
GLP-SW2雷达水位计是一款高精度且具有水面波动滤波处理的地表水水位测量、雨量监测系统。它采用喇叭天线的设计,降低功耗,宽范围的输入电压,专门设计于适合野外无人值守的野外自动站应用,测量不受大气温度、压力、空气密度、风、降水、相对湿度的影响,具有高的稳定性。低功耗及免维护设计。产品具有灵活的工作模式配置。
雷达测量原理的性,使其适用于以下工作环境:湖泊、河道、水库、明渠、湿地、潮汐水位等水位监测、水质易发生变化的水位监测、含大量漂浮物和沉淀物的沟渠、生产大量水草的场所、太阳能供电,偏僻的野外工作以及山洪多发地区。
基本原理:
从雷达水位传感器天线发射雷达脉冲,天线接收从水面反射回来的脉冲,并记录时间(T),由于电磁波的传播速度(C)是个常数,从而的得出到水面的距离(D)。电磁波从发射到接收的时间与到水面的距离成正比,纳秒级的时间测量转化为毫秒级的时间测量,从而大的提高了测量精度。
每秒55次测量,再进行数字滤波处理,从而大限度的减少水波对测量结果的影响,测量结果相当于静水水位测量。
功能简介:
水位采集仪具有水位和雨量数据采集、实时时钟、定时存储、参数设定、参数历史数据掉电保护等功能
安卓智能系统,汉字液晶键盘人机界面,人机界面友好。
标准RS232/485通讯功能,支持MODBUS通讯协议,可以选配通过有线、移动无线GPRS和无线数传电台等多种通讯方式与计算机组成监测系统。
电源系统有市电、直流和太阳能系统多种方式。
采用野外防护箱,外形美观、耐腐蚀、抗干扰。
系统特点
电源系统:太阳能供电、风光互补供电系统、交流220V、直流5V、12V等,也可根据用户需要选配。
运行于各种恶劣的野外环境,低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守。
完善的防雷击、抗干扰等保护措施。
硬件和软件均采用模块组合式开放性设计,可灵活组合使用。
通讯方式可根据需要选配。
特点
不受大气温度、压力、空气密度、风、降雨、相对湿度的影响;
不受水中污染物及沉淀物的影响;
不受水质变化的影响;
不需要防浪井,对水流无影响;
测量精度能达到毫米级;
测量范围能达到30米;
连续在线采集,太阳能供电;
非接触测量方式,不受漂浮杂物的影响;
低维护成本,安装维护简单,寿命长;
主要技术参数:
量程:30m;
测量精度:±1-2mm;
天线材料:不锈钢316L喇叭/PTFE振子;
天线结构:尖锥形振子;
频率范围:26GHz;
信号输出:RS485/MODBUS协议;
电源:(6~26)VDC
过程连接:G1/2螺纹或11/2NPT
介质温度:-40-120℃
过程压力:-1.0-3bar
重复性:±2mm
精度:<0.1%
频率范围:26GHz
防爆/防护等级:ExiaIICT6/IP67
监测平台特点
1、可存储及查询历史数据;可保存历史数据5年以上,
2、数据采集周期可自行设置,每分钟采集一次或10分钟采集一次皆可根据需要设置
3、查询结果可转换(表格、曲线图、柱状图);
4、同时具备数据导入导出功能(excel);
5、同时可显示多点水位记录数据,可在全国无线传输数据。
雷达水位计分为5款,分别为:可测量距离为30米、可测量距离为25米、可测量距离为15米、可测量距离为10米、可测量距离为5米。
施工准备参考
监控立杆的预埋件基础施工:
1.基础的钢筋笼应临时固定,同时确保钢筋宠的基础顶板平面水平,即用水平尺在基础顶板垂直两个方向测量,观察其气泡居中;监控立杆预埋件基础混凝土浇捣密实,禁止混凝土有空鼓;
2.施工时要在预埋管口预先用塑料纸或其它材料封口,以混凝土浇捣时混凝土漏入预埋管中,造成预埋管堵塞;基础浇捣后,基础面要高于地平面5MM~10MM;混凝土要养护一段时间,以确保混凝土能达到一定的安装强度。
3.每一根金属立杆都接地,其接地电阻小于4欧;各立杆基础具体数据视现场施工需要为准。路口窨井施工
4.净尺寸500×500×600(长×宽×高),标高同人行道面或绿化带,板面须光滑,设提孔,按国标制作盖板。各窨井土建具体数据视现场施工需要为准。