AJ69DAYYMPB/1500/E1雷达液位计公司
液体测量的特殊应用方案
对于易结晶介质,传感器配备PTFE天线罩防止结垢,同时保持ε>1.4的介电常数要求。强腐蚀性液体测量采用全密封316L不锈钢外壳,耐98%浓硫酸腐蚀。某化工厂测量发烟硫酸(ε=110)时,通过调整回波阈值使信号强度稳定在-70dBm以上。最新导波雷达技术利用探杆引导电磁波,可穿透泡沫层检测真实液位。小型储罐(<3m)推荐使用5°窄波束天线,避免罐壁反射干扰。
导波雷达液位计在检测液位时采用的是时域反射(TDR)原理,信号的传输介质是同轴电缆和导波杆,可以认为导波雷达液位计进行液位检测是基于传输线的特性的。以下简要介绍 TDR 的原理。
同轴电缆和导波杆是比较常用的信号传输线,我们可以把它等效为理想的双导线传输线,由相同的很多小的部分组成,每个小的部分又由很多的电阻 R、电容C、电感 L 和电导 G 等元件一起组成,并且同轴电缆和同轴导波杆的特性阻抗在每处都是一样的。
同轴电缆等效传输线原理图如图 2-1 所示。
图 2-1 同轴电缆等效传输线原理图
由上图知道,如果同轴电缆与其他介质相接触,由于介电常数(这里用rε 来表示)是不同的,会使相接触部分的等效阻抗发生一定变化。当同轴电缆的某一端发射出脉冲信号时,脉冲信号会沿电缆进行传输。如果传输中没有与其他介质的接触时,那么对应的负载阻抗和电缆的特征阻抗相等,那么脉冲会被吸收因此没有回波信号产生;如果发生与其他介质的接触时,那么对应的负载阻抗就会发生变化,使之和特征阻抗不相等,就会产生回波信号。
这里定义一个反射系数为 ρ ,它是反射信号与发射信号的幅度的比值,我们用它来用来表示负载阻抗和特性阻抗的关系。
其中:tZ 表示任意一点的阻抗,cZ 表示特性阻抗。因此,在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:1.当同轴电缆传输正常时,那么t cZ =Z
, ρ =0 ,发射脉冲会被吸收,没有回其中:tZ 表示任意一点的阻抗,cZ 表示特性阻抗。因此,在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:
1.当同轴电缆传输正常时,那么t cZ =Z , ρ =0 ,发射脉冲会被吸收,没有回
图 2-2 断路回波信号示意图
3.当同轴电缆传输短路(即为与其他介质接触时)时,那么tZ =0 , ρ = −1,同样产生全反射,但是短路回波信号和发射信号具有相反的性,短路回波示意图如图 2-3 所示。
图 2-3 短路回波信号示意图
当脉冲信号在导波杆上传输时,如果碰上其他介质就会使该点的阻抗变化,从而反射系数也会发生变化,会产生回波信号。我们可以进一步计算发射脉冲和回波脉冲的时间差就能计算出发射电路到该介质接触点的距离。
导波雷达测量系统原理:
导波雷达液位计就是时域反射原理来进行测量的,测量过程我们分为信号传播和整个测量系统来作介绍。
导波雷达信号传播示意图如图2-4所示。
在机械机构上,仪表的表头内部的收发电路会通过同轴射频接插件和同轴电缆相连。同轴电缆的另一端将会在法兰的位置与同轴导波杆连接。导波杆则是直接插入到罐体的介质内,导波杆的末端与罐底底部则是有一段距离的。
根据左图可以看到,电路板输出的脉冲信号会通过同轴电缆,再在同轴导波杆上进行传播。由2.1节的介绍,在同轴电缆和导波杆的连接处会首先发生断路,进而一部分信号会产生一个顶部回波信号,但是仍有一部分信号还会继续沿导波杆传播。当信号与被测液体表面接触时,其阻抗特性会发生变化,其一部分也会被反射,会再产生一个真正的液位回波信号。也会有另外一部分信号仍然会继续向下传播,终会损耗在不断发射中。液位计可以判断出液位回波和顶部回波之间的时间差,根据这个时间差,我们用单片机进行计算就可以得到液位的高度。
根据右图所示,在罐体为空的时候,没有液位就不会发生液位回波信号,但是仍然会有顶部回波信号,而且在导波杆的底部会断路而产生一个的底部回波信号‘。
假如罐体内有两种不同的介质,由于密度不同这两种介质会分别存在于液体的上部和下部。如果这两种介质的介电常数大不相同,那么就可以通过回波的不同来判断两种介质的分界面,进而也可以得出这两种介质的不同高度。由于脉冲信号是通过导波杆传播,导波杆上的空气、气态的凝结不会影响性能,因此可以长时间测量低介电常数的产品。一般情况下被测液体的介电常数越大回波信号也就越强,也就更容易检测出液位,比如水比丁烷更容易测量。
假设电磁信号在介质中传输无损耗,则信号在其中的传播速度可以表示为:
其中:c为电磁波在真空中的传播速度(3x10八立方米m/s)。
Y为介质的相对介电常数,
从为同轴电缆的相对磁导率(大多数液体其近似等于l}o
我们可以得到:
若电磁波在同轴导波杆上的传播距离为L,那么回波信号的传播时间为:根据这个实际传播速度结合时间就可以计算出液位[[19]。因此,的深度:
L可以表示为液位因罐体高度为H,后得到的液位高度为:
h=H一L导波雷达测量系统示意图如图2-5所示。
图中为整个导波雷达测量系统,导波雷达液位计发送的是窄脉冲信号,对刚性杆大测量范围为6.1 m,柔性杆为大范围则为30m。在实际测量中,在量程的上部和下部都会存在一段死区,分别为上部死区和下部死区,其长度分别为Lz和L,,这两个死区的特性是非线性的,所以造成测量误差会偏大。我们把上部死区的低点定义为上参考点,用它来代表液位的满点(高可测点)和20mA输出电流。下部死区的高点则定义为下参考点,用它来代表液位的零点(低可测。
点)和4mA输出电流。在导波杆末端到罐底的距离为L。
由此,在实际应用时,液位的计算需要考虑到上部死区和下部死区的因素。在液位显示时需要加上杆末端距离罐底的距离L。和下部死区的高度L1 [21] o
一般液位测量时只需要测量一定范围内的高度,即有效量程为两个死区之间的高度,也叫线性区。
在罐体内实际显示的液位高度(即以下参考点作为零点)为:
hD = h一L。一L, 这里L+L、是液位的整体迁移量。
本章主要是对导波雷达液位计进行了理论分析,首先介绍了导波雷达液位计测量所需要的时域反射原理,接着详细讲述了导波雷达测量系统的原理,后则概括了本课题所设计的导波雷达液位计所要实现的功能和特点。
导波雷达液位计是一种智能型液位计,由于其设计合理、适应性强、被广泛应用于炼油、化工、医疗等行业。这种液位计有多种形式,主要分为导波探杆、缆绳式两种。导波雷达液位计广泛适用于石油、化工、水处理、等行业的物位测量,具有、精度高、寿命长、稳定、安装维护方便等特点。
本文章主要介绍了:47;5 雷达液位计说明书,vega雷达液位计培训课件,rosemount3100雷达液位计等信息
4、导波雷达缆式探头或杆式探头离罐壁距离不小于30厘米。导波雷达物位计探头底部距罐底大约30mm。
5、导波雷达探头距罐内障碍物距离不小于200mm。
6、喇叭型的导波雷达的喇叭口要超过安装孔的内表面一定的距离(>10mm)。
7、如果容器底部是锥型的,传感器可以安装导波雷达物位计罐顶,这样可以一直测量到罐底。
8、如果外罐壁材质为诸如GRP之类的非导电材料时,微波信号同样可被信号波束角外的干扰物(如金属管道、爬梯、壁炉等)反射回来。因此,在信号波束角内不能安装此类干扰物。
0、导波雷达的高频模块对现场电焊比较敏感,因此要求在其3m之内不能动焊。
(rosemount3100雷达液位计)
西门子-妙声力为液体,泥浆和固体散料提供各种不同的物位测量仪表。可以分成为:
连续物位测量
对动态过程进行连续物位监测,并输出模拟量及数字量信号,包括不同的测量原理:超声波、雷达、电容和静压(差压)式。
一体型SITRANSProbeLU一体化超声波液位计
SITRANSProbeLR雷达液位计
Probe一体化超声波液位计
超声波变送器
MultiRanger多功能液位计HydroRanger水工业液位计
ERS500环境工业液位计MiniRanger短量程物位计
SITRANSLU长量程物位计DPS300污泥界面计OpenChannelMeterIII明渠流量计
Transducer超声波传感器
导波雷达SITRANSLG200
(rosemount3100雷达液位计)
德国VEGA雷达物位计VEGAPULS65雷达液位计
VEGAPULS65雷达液位计的功能
短的微波脉冲通过天线系统发射到被测介质上,它被介质表面反射并被天线系统重新接收。从发射到接收信号的运行时间与容器中的液位成正比。
通过采用一种的时间延伸法得以能够并地测量短的信号运行时间。
技术参数
量程:35m
过程压力:-1...16bar
测量精度:±8mm
rodantennaforsocket50mm
rodantennaforsocket100mm
rodantennaforsocket250mm
接液材质
TFM-PCTFE
TFM-PTFE
螺纹连接:≥G1?,≥1?NPT
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面向全国供应罗斯蒙特5300导波雷达液位计流量计,价格货期有优势
产品优势罗斯蒙特5300导波雷达液位计流量计是一款高性能的二线制导波雷达,用于液体、浆料、固体中的液位和界面测量。这款*的过程雷达具有一切您所期望的优点-出的性、*的性、简捷的可操作性和无限的连通性,定会让您如愿以偿。
?由于引入直接切换技术(DirectSwitchTechnology)和导波杆末端探测功能(ProbeEndProjection),所以此款导波雷达即使在低反射介质中也能确保测量长度和测量性满足您的需要。
?采用的时限测定方法,精度高达±3mm。
?提供全系列导波杆,使应用更具灵活性。
(rosemount3100雷达液位计)
微波信号的传输不受大气的影响,所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。
雷达液位计具有低维护,高性能、高精度、高性,使用寿命长等优点。在与电容,重锤等接触式仪表相比较,具有无可比拟的性。
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产品描述:液体液位和界面测量
脉冲反射信号沿探头传输至仪表后,由其中的微处理器进行信号分析,识别出高频信号在物料表面真正的反射回波。仪表使用的信号识别算法(PulseMaster?软件)凝聚了30余年基于行程时间技术的测量经验。
测量参考点至介质表面间的距离(D)与脉冲信号的运行时间(t)呈比例关系:
其中,c为光速。
空标高度(E)已知时,物位(L)的计算公式如下:
测量参考点(R)在过程连接处。请参考外形尺寸示意图:
?FMP51:(→63)(→64)
?FMP52:(→66)
?FMP54:(→67)
Levelflex具有干扰回波抑制功能,可以由用户自行。该功能确保了干扰回波(例如:内部装置和焊缝产生的干扰回波)不会被误识别为真正的物位回波。
(rosemount3100雷达液位计)
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SICK卫生型导波雷达液位计使用说明
LFP的导向雷达采用了飞行时间技术测量电磁脉冲。
其通过计算发射脉冲与反射脉冲之间的时间差来测量液位高度,
可手动切割和更换单探针,长度200mm2000 m
过程温度可高达100°C,过程压力可高达10 bar
?盲区小,适用于小型箱体
? 即使更换液体类型也可测量
? 3合1:集成显示、模拟输出(符合NAMUR NE 43标准)和二进制输出
? IP 67的高防护,外壳可旋转
SICK卫生型导波雷达液位计使用说明
SICK推出的LFP卫生型液位传感器可以广泛适
用于油类以及水类混合液体的连续液位测量;
即便是有泡沫的液体以及有沉淀的液体,
Cubic LFP同样也体现了稳定的测量性能。
计算结果既可以是连续值(模拟输出),
也可以是可随意定位的开关点(开关量输出)。
由于LFP的探针十分灵活,既可更换,也可切割,
故能够将传感器集成应用。
LFP Cubic也可用于沉积性液体或泡沫性液体。
该传感器通过四个按钮和一个显示屏可直观地完成设置,
使用、方便。除了可输出离散信号和模拟信号外,
LFP还配备IO-Link接口,可向控制端传输其他有用的处理数据。
?LFP系列适用于有CIP(现场清洗)和SIP(现场杀菌)
?过程温度可达-20 °C ... +150 °C, 过程接口可定制
?接液探杆的长度覆盖300…2000mm,分辩率小于2mm
SICK卫生型导波雷达液位计使用说明