宁夏APXRD904雷达物位计

　　雷达物位计的工作原理与技术特点

　　雷达物位计采用微波脉冲或连续波技术进行非接触式测量，工作频率主要有6GHz、26GHz和80GHz三种。高频雷达（如80GHz）具有更窄的波束角（最小可达3°），适合狭窄空间或存在障碍物的工况。其测量原理基于时差法，通过计算微波从发射到接收的时间差确定物位高度，精度可达±1mm。不同于超声波物位计，雷达技术不受介质温度、压力变化影响，且能有效穿透蒸汽和粉尘干扰。现代产品通常配备自诊断功能，可实时监测天线污染情况，适用温度范围扩展至-200℃至+400℃。

　　物位计是用于监测仓储过程中重要的设备，它主要通过不同的技术原理来实现对物料或液体的物位监测。其中一些关键因素是决定监测仓储过程的关键。以下是关于物位计的工作原理和一些应用案例分析:

　　工作原理:物位计的工作原理可以基于多种技术实现，常见的包括:

　　浮子式物位计:

　　原理:利用浮子随液位的变化上下浮动，通过机械传动或磁性耦合作用，转换为电信号输出。

　　应用:适用于液体和低粘度介质的物位监测，如水、油等。

　　电容式物位计:

　　原理:通过电容的变化来检测物料或液体与电之间的介电常数差异，从而确定物位高度。

　　应用:广泛用于粉体、颗粒状物料的物位监测，如粮食、水泥等。

　　超声波物位计:

　　原理:利用超声波的传播时间来计算物位高度，通过发射器发送声波并接收回波来实现测量。

　　应用:适用于开放式容器或有挡板的封闭容器，可以测量较大范围的物位高度。

　　雷达物位计:

　　原理:利用雷达波（微波或毫米波）发射器发送信号，并接收被物料反射回来的信号，通过时间延迟来计算物位高度。

　　应用:适用于各种工业应用，包括液体、固体和粉体的高精度测量。

　　应用案例分析

　　食品和饮料行业:

　　使用电容式或超声波物位计监测原料、成品和储存罐的物位，确保生产过程中的物料管理和储存。

　　化工和制行业:

　　需要控制液体和粉体原料的供给和储存，常用雷达或浮子式物位计来实现对各种化学品的准确监测。

　　电力和能源行业:

　　用于监测煤仓、石油储罐等的物位，确保燃料供给和储存。

　　水处理和环境工程:

　　利用超声波或雷达物位计监测水库、污水处理设施中的水位变化，确保运行效率和环境。

　　总结:物位计作为现代工业自动化过程中的传感器之一，其选择需根据具体应用环境和测量要求来确定。不同的工作原理和技术特点决定了物位计在不同行业和场景中的适用性和精度，有效地提升了生产效率和性。

　　雷达物位计作为一种常见的物位仪表产品，经常用于对各种金属、非金属容器或管道内的液体、浆料及颗粒料的物位测量。按照雷达物位计的工作方式进行划分，有接触式和非接触式两种雷达物位计。与接触式雷达物位计相比，非接触式雷达物位计是近年来发展快的一种测量仪器，它具有安装简单、维护量少、使用方式灵活、不受仓内粉尘、温度等因素影响等优点。按照微波的波形，非接触式雷达物位计又可分为脉冲雷达物位计和调频连续波雷达物位计。而接触式雷达物位计主要有导波雷达物位计，下面就结合这几种常见雷达物位计谈谈他们的原理和应用。FMCW雷达用120GHZ作为测量基频（载频），完成一次线性扫描，信号发射后，经过一定的时间延迟后，接收到回波信号。在线性扫频中产生的时间差，与物位距离呈正比例，由于有许多反射波，将的回波时间进行傅立叶（FFT）变换，将时间信号转换成有一定能量的频谱，比较高和比较陡的视频谱信号为有用信号。

　　雷达物位计具有测量、性能稳定、性高、维护简便、适用范围广等优点，其应用范围广泛，涵盖了电力、钢铁、冶金、水泥、石油化工、造纸、食品等行业，适用于粉尘、温度、压力变化大，有惰性气体及蒸汽存在的场合。矿用雷达料位计是过程控制自动化领域十分重要的连续控制物位仪表，主要用于工矿业生产中料位的测量。采用的雷达测量技术的雷达料位计，在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣工况下的优势尤为明显。矿用本安型雷达物位传感器用于煤矿煤仓测量的一款本质型的物位传感器，现场显示并产生信号传给上位机或者综合控制站，以达到及时准确的判定和控制料仓情况。雷达料位计的测量原理和雷达液位计以及雷达水位计的测量原理是一样的，只不过它们的测量的介质不一样，应用的环境也不一样。测量原理

　　雷达物位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收，将信号传输给电子线路部分自动转换成物位信号（因为微波传播速度快，电磁波到达目标并经反射返回接收器这一来回所用的时间几乎是瞬间的）。雷达物位计是过程控制自动化领域中重要的连续控制物位仪表，主要用于测量工业生产中的料位。采用的雷达测量技术，在搅拌、高温、大蒸汽、强腐蚀性介质、罐内易结疤等恶劣工况下具有明显优势。矿用本安型雷达物位仪采用调频连续波技术即发射一个频率被线性调制的微波连续信号，频率呈线性上升。所接收到的回波信号频率也是呈线性上升的。两者的频率差将比例于发射目标的距离。

　　煤安雷达料位计，矿用本安型雷达物位仪主要应用于以下行业:

　　1、电力行业:如(电厂)的粉煤灰料仓、脱硫、润滑油、泥浆、原煤仓、燃料仓、储水池、废气净化罐、灰库、油箱。

　　2、水泥行业:如(水泥厂)的散装成品的水泥仓、原煤仓、煤灰、生料均化库、熟料库、炉渣存储库。

　　3、钢铁行业:如(炼钢厂)的铁石矿、石灰石生料、石灰石熟料、煤粉、原煤仓(铝厂)的炭粉、铝矿石、煤粉。

　　4、煤炭行业:如(洗煤厂)原煤、精煤、煤渣、煤粉、含煤污水冶金行业等等..........雷达料位计对于粉煤灰料位测量具有:强粉尘、高漂浮性、低介电常数、大量程、不规则料面等特点。针对粉煤灰测量的汇总之前仪表测量出现的问题研发出了26G高频雷达料位计SAIPU-RD8000，具有两种天线形式，喇叭口天线(加防尘罩或加吹扫装置)和抛物面天线。它具有频率高(穿透性强)、发射角小(信号集中)、量程大(大70米)、防尘(喇叭口天线加防尘罩或吹扫、抛物面天线本身带防尘性)、非接触式测量、带有瞄准器和仪表轻便等特点，从而了对粉煤灰测量的稳定。

　　一、智能高频雷达物位计原理

　　JDD90系列智能高频雷达物位计装有天线装置，是依据时域反射原理（TDR）为基础的雷达物位计。不论智能高频雷达物位计还是导波雷达物位计，都靠天线发射窄的微波脉冲，这个脉冲以光速在空间传播，遇到被测介质表面，其部分能量被反射回来，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高，发射脉冲与接受脉冲的时间间隔很小（纳秒量级）很难确认。JDD90系列智能高频雷达物位计采用一种的相关解决技术，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。

　　二、智能高频雷达物位计特点

　　- 波束角小，发射频率大，能量集中，具有更强抗干扰能力，大大提高了测量精度和性；

　　- 天线尺寸小，便于安装和加装防尘罩等天线防护装置；

　　- 测量盲区更小，对于小罐测量也会取得良好的效果；

　　- 波长更短，对小颗粒物质的料位测量更适合。

　　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。

　　雷达物位计是一种微波物位计，它是微波(雷达)定位技术的一种运用。它是通过一个可以发射能量波(一般为脉冲信号)的装置发射能量波，能量波在波导管中传输，能量波遇到障碍物反射，反射的能量波由波导管传输至接收装置，再由接收装置接收反射信号。雷达物位计根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理，终转化成与物位相关的电信号。能量辐射水平低，雷达物位计该设备使用能量波的是脉冲能量波(频率一般比智能雷达物位计低)。一般脉冲能量波的脉冲能量为1mW左右(平均功率为1μW左右)，不会对其他设备以及人员造成辐射伤害。 一、雷达物位计特点 1、通用性强:雷达物位计可用于连续测量液体及固体粉料、粒料及液体的物位；并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合；可向系统提供HART、4…20Ma、PROFIBUS-PA、基金会现场总线等信号接口； 2、防挂料:的电路设计和传感器结构，使其测量可以不受传感器挂料影响，无需定期清洁，避免误测量。 3、免维护:雷达物位计测量过程无可动部件，不存在机械部件损坏问题，无须维护。 4、抗干扰:接触式测量，抗干扰能力强，可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。 5、准确:测量量多样化，使测量更加准确，测量不受环境变化影响，稳定性高，使用寿命长。 另外:探杆和探缆可更换；HART或PROFIBUS-PA通信协议及基金会现场总线协议，标定简便、通过数字液晶显示轻松实现现场标定操作，雷达物位计通过软件实现简单的组态设定和编程 二、雷达物位计输入 传感器接收反射的微波脉冲并将其传给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微波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 三、雷达物位计输出 雷达物位计通过输入空罐高度E(=零点)，满罐高度F(=满量程)及一些应用参数来设定，应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4-20mA输出。 四、雷达物位计注意事项 测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算，但在情况下，若罐低为凹型或锥形，当物位低于此点时无法进行测量。 若介质为低介电常数当其处于低液位时，罐低可见，此时为测量精度，建议将零点定在低高度为C的位置。 理论上测量达到天线的位置是可能的，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至少100mm。 对于过溢保护，雷达物位计可定义一段距离附加在盲区上。 小测量范围与天线有关。 雷达物位计随浓度不同，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。