湖北JSRY-22LB/PGP2LNY导波雷达物位计
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℃。
雷达物位计也叫液位计、料位计,应用范围广泛,在工业生产中占据的位置,那么都有哪些场合需要应用雷达物位计呢?
1.雷达物位计可以对电厂中的煤堆、原煤和燃料仓、蓄水池、废气净化罐等进行测量,掌握生产过程中的物料情况。
2. 油田中的原油罐、成品油罐、沉降罐、污水罐及泥浆罐等,可以使用雷达物位计进行监测,。
3. 化工行业中的原油蒸馏塔、原料仓、中间料仓、固体料仓、反应罐等设备均可使用雷达物位计进行测量,耐高温高压、防腐蚀。
4.在冶金行业中存储的矿石料仓、原料仓、辅料仓、氧化铝粉仓等,雷达物位计也可以进行测量。
5.水泥中多粉尘的石料仓、生料仓、水泥仓、煤粉仓、炉渣存储仓等,依然可以使用雷达物位计,且测量时不会受到粉尘环境的影响。
6.水处理中无论是蓄水池还是污水场,都可以使用雷达物位计。
其他行业中还包括造纸行场、采石场、食品、制、、造船行业等。应用范围广泛且使用方便,可依。
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。
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。
什么是动态范围?一个来自自然界的比喻:的回声定位为什么动态范围越大,测量越?动态范围不是信噪比,也不仅是灵敏度总结
在液位测量技术飞速发展的今天,80GHz雷达物位计已经逐渐成为化工、制、等行业的“新宠”。但在挑选雷达物位计时,除了频率、量程、盲区、天线结构之外,还有一个关键但常被忽视的性能:动态范围(Dynamic Range)
它决定了雷达物位计能“听”到多微弱的回波,能否穿透泡沫、玻璃或低介电常数液体,乃至在冷凝、结垢、搅动液面等复杂工况下是否仍然准确测量。
在雷达物位计中,动态范围指的是传感器可以接收的强回波与弱可识别回波之间的比值,通常以分贝(dB)为单位。它代表着传感器接收与识别信号的能力——“听力”的上限与下限之差距
通俗地说:
动态范围越大,传感器就越容易“听到”液面发出的微弱回声,即使它被泡沫或玻璃挡住;动态范围越小,弱回波可能被忽略,从而出现误差或丢失液位信息。
你可能想不到,是这个世界上早掌握“雷达技术”的生物。它们利用回声定位,在夜中捕捉飞虫,依赖的就是强大的动态范围——它们可以发出高达120 dB的声波并“听”到微弱的回声。
雷达物位计也一样。以计为的JWrada® 系列雷达物位计为例,相当于级别的“黑暗视力”。
能穿透冷凝、结垢和泡沫
在化工或污水处理场景中,冷凝水、蒸汽、物料飞溅或粘附性结垢常常会遮挡雷达天线,干扰测量回波。同样,泡沫层、搅动液面或细粉浮层也会导致信号度衰减。
而计为自主研发的JWrada系列雷达物位计,有效解决这些难题。相比普通仅具备 90 dB 动态范围的传统26GHz雷达,JWrada®的80GHz高频信号具备更强的处理能力。
计为自主研发的JWrada系列雷达物位计:暴雨、结垢、泡沫环境下依
计为自主研发的JWrada系列雷达物位计:暴雨、结垢、泡沫环境下依然稳定测量
这背后的原理如下:
dB(分贝)是一个比值单位,不是一个固定值,它用于描述两个信号强度之间的差异;它是对数单位,每增加 3 dB,信号功率翻倍;每增加 10 dB,信号增强约 10 倍;因此,120 dB 相比 90 dB,动态性能提升了 1000 倍
正因如此,JWrada® 系列可以“听见”那些被泡沫、结垢或冷凝水严重衰减后的其微弱信号,依然保持稳定回波判断,确保测量不丢失。
2.能测低介电常数液体与粉料
传统观点认为:当介电常数(DK)小于 2 时,雷达物位计的测量容易出现漂移或丢波。
凭借其 120 dB 的超高动态范围,雷达物位计能够准确测量介电常数低的物料,如:
聚苯乙烯泡沫1.03棕榈油1.8木屑1.1咖啡豆、可可粉1.5–1.8二氧化硅粉末~1.2