上海HSRD-G5雷达料位计
与其它物位技术的对比优势
相比超声波物位计,雷达技术不受温度梯度、真空环境影响,测量距离可达120米;较之射频导纳,其无机械运动部件,维护量减少90%;相对于激光物位计,雷达能穿透蒸汽和泡沫,且不受颜色反射率影响。在粉体测量中,80GHz雷达的精度比电容式高10倍,且无需定期标定。核子物位计虽有强穿透性,但存在辐射隐患,雷达方案更环保。某粮仓改造项目显示,替换机械重锤后,雷达物位计的故障率从年均15次降至0次,能耗降低95%。
产品名称:导波雷达物位计
产品型号:YR
产品报价:
产品特点:导波雷达物位计是基于时间行程原理的电磁波测距系统。仪表探头发出的1GHz的微功率电磁波信号沿着探测组件(探杆或探测缆绳)以光速进行传播。当电磁波接触到被测物质表面时,由于介电常数发生突变,电磁波被反射回来。反射回来的电磁波沿着探测组件传播,并返回到仪表探头。电磁波的发射与接收的时间间隔与仪表探头到被测介质的距离成正比,由此能够计算出仪表探头到被测介质表面的距离。
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。
HRRD-ZB系列雷达液位计,雷达水位计,高温高频雷达液位计主要用于水利水文河道监测,产品采用一体化设计,无可动部件,不存在机械磨损,使用寿命长。设备采用直板法兰设计,波束角小,能量集中,具有更强抗干扰能力,大大提高了测量精度和性,几乎不受大气中水蒸气、温度和压力的影响,法兰尺寸可根据客户要求定制。
高温高频雷达液位计利用调频连续波雷达(FMCW)测量距离到频率的方法,主要利用相位差原理来传输不同频率的微波信号。由于液位位置不同,返回信号的频率也不同,与原始传输频率不同。根据频率的相位差,确定介质表面的位置。基于此原理设计的雷达物位计具有工作稳定、测量精度高、测量范围广等优点。自动虚假回波学与抑制,滤除虚假干扰,提高测量精度及适应性;现场可通过按键或红外遥控器进行参数设置,也可通过蓝牙配合APP进行参数设置,具有4-20mA电流输出、RS485数字接口、吹扫控制及开关量,通过RS485接口亦可远程进行参数设置、数据查询及回波曲线调取等。
高频雷达液位计应用范围广泛,适用于酸碱储罐、浆料储罐、固体颗粒、小型储油罐等各种容器中测量。可对各类导电、非导电介质、腐蚀性介质进行检测。测量精度高、耐高温、高压、不会因结垢和冷凝物的影响测量,耐腐蚀性强、可在真空环境中使用。
上海HSRD-G5雷达料位计
随着中国工业自动化的加速推进,液位计(Level Meter)作为过程控制中的核心仪表,其分类主要包括振动式液位计与雷达液位计(又称雷达物位计)。长期以来,高端雷达液位计市场被国外品牌占据,而国产振动式液位计在中低端应用中稳步增长。近年来,得益于技术积累、产业支持与国产化需求拉动,国产厂商在振动式与雷达液位计两大领域均取得显著突破。本文将从测量原理、技术性能、品牌格、市场规模及进出口数据等多维度,对比国产与液位计的异同,并展望国产仪表的未来发展前景。
一、测量原理与技术性能对比振动式液位计原理概述:采用带振动叉(或振动杆)的传感器,当液位覆盖或离开振动元件时,振动频率发生变化,通过检测频率变化来实现点位判断。仪表:如德国 VEGA VibrioFork、美国 Foxboro Vibrasonic 系列,响应迅速、抗粘附能力强,适用于油品、化工、污水等复杂介质。国产仪表川仪股份(MTS):振动叉式液位开关,响应时间 <1 s,耐高温高压,IP67 防护;凡仪:振动杆液位开关,多种材质可选,适应强腐蚀和高粘度介质;计为(JIWEI):音叉液位开关系列,通过精密调谐结构和抗干扰技术,获得SIL2/3认,通过气体粉尘双防爆认,不受泡沫、紊流及附着物影响。雷达液位计原理概述:通过发射电磁波(脉冲式或 FMCW),根据反射时差或频差测量连续液位。仪表:Endress+Hauser、VEGA 等厂商的脉冲式/FMCW 雷达,精度可达 ±1 mm,抗蒸汽、泡沫及复杂介质能力强;IP68 防护,耐 –196 ℃~+450 ℃。国产仪表川仪 MPS 系列:80 GHz–130 GHz FMCW,精度 ±3 mm,抗粉尘性能佳;古大:脉冲式雷达仪表 ,成本优势明显;计为(JIWEI):提供脉冲式与 FMCW 雷达液位计,防护等级 IP66–IP67,内置 DSP 数字回波分析算法,可通过蓝牙小程序远程调试,支持本地及云端参数化。
环境适应性与防护等级振动式:国产/通用 IP67,可耐 –40 ℃~+150 ℃,适用于高粘度及轻微结晶介质;场合可选防堵塞涂层。雷达式:国产主流 IP65–IP67(可加装防护罩扩展);高端 IP68+,耐 –196 ℃~+450 ℃。通讯与数字化功能振动式:多数型号提供开关量输出或 4–20 mA 模拟信号,并兼容 HART;国产正逐步增加 Modbus-RTU 支持。雷达式:国产高端系列可兼容 EtherNet/IP、OPC-UA;品牌全线支持各类工业以太网协议。维护便捷性与生命周期成本振动式:国产结构简单、耐用易维护,校验周期长;品牌依托网络可实现“零停机”更换,但成本较高。雷达式:国产维护成本低、响应快;以“零停机”校准著称,费用及备件成本相对较高。二、品牌代表与产品矩阵
三、市场规模与进出口数据
(一)市场规模
(二)进出口贸易
2023年
金额:169.8 亿美元,同比增长约 5.4%出口金额:42.7 亿美元2024年(1–12月)数量:4.52 万吨金额:228.78 亿美元出口数量:59.76 万吨出口金额:330.29 亿美元
四、结论与展望技术实力双轮驱动国产振动式与雷达液位计在响应速度、抗粘附与抗干扰性能方面均有显著提升,能满足从常规罐区到复杂化工现场的多样化需求。数字化与全生命周期服务本土化软件生态与服务体系成熟,提供从选型、安装调试到远程诊断与维护的解决方案,响应时间由数周缩短至数日甚至数小时。市场空间持续扩大2024 年雷达液位计市场规模将达 8.63 亿元,电子测量仪器行业规模接近 443.2 亿元,国产化进程不断加速,市场占有率持续攀升。外贸格优化2024 年出口额 330.29 亿美元,较上年大幅增长,贸易逆差有望进一步收窄;国产液位计“走出去”步伐稳健。展望未来:
在高频雷达、太赫兹技术及工业互联网深度融合背景下,振动式与雷达液位计并驾齐驱,国产仪表正迎来品质与规模的双重跃升。我们对国产液位计的发展充满信心——不仅将在国内市场夺得更大份额,也将在高端应用领域举足轻重的。