MPS5200S1SB21X4XDMFB-WBFCAAX雷达物位计供应商
雷达物位传感器的测量原理
雷达物位传感器基于时域反射（TDR）原理，通过发射26GHz或80GHz高频电磁波并计算回波时间差实现物位测量。电磁波在空气中传播速度接近光速（3×10⁸m/s），1ns的时间分辨率对应15cm的测量精度。某石化储罐实测显示，80GHz传感器对ε=1.8的柴油测量误差仅±2mm，比超声波传感器精度提高5倍。最新相位干涉技术可识别0.1°的相位变化，将分辨率提升至0.1mm级。传感器通常采用FFT算法处理回波信号，能在-40～200℃环境稳定工作。
HD-D800雷达物位计利用微波信号进行测量，其原理是发射微波脉冲至介质表面并接收反射回来的信号，通过分析回波的时间差来确定液位的高度。这种技术不受介质变化的影响，即使在高温高压、蒸汽、泡沫、粘稠物质等恶劣环境下也能稳定工作。
在原油脱盐过程中，HD-D800雷达物位计可以准确监测到油水界面的变化，为操作人员提供的数据支持。
具体来说，HD-D800雷达物位计的应用带来了以下几方面的优势:
1、 提高测量精度:由于HD-D800雷达物位计采用高频微波信号，其测量精度高达毫米级别，这对于控制油水界面的位置具有重要意义。
2、 增强过程控制:准确的液位信息有助于优化脱盐过程，减少能源消耗，提高原油的处理效率和质量。
3、 降低维护需求:非接触式测量避免了传统仪器因接触介质而产生的腐蚀、污染等问题，大大减少了维护成本和停机时间。
4、 提升水平:HD-D800雷达物位计能够及时发现异常情况，如液位过高或过低，从而避免溢油或其他潜在的风险。
5、 适应性强:无论是在海上平台还是陆地油田，HD-D800雷达物位计适应各种复杂的工作环境，确保测量的稳定性和性。
HD-D800雷达物位计在原油脱盐工艺中的应用不仅提升了液位监测的技术水平，也为整个石油加工过程的效率和性带来了显著的提升。
雷达物位计是一种常用的物位仪表，具有测量、性能稳定、性高、维护简便、适用范围广等优点。智能雷达物位计，雷达液位计要想正常的发挥自己的功能，基本的安装方法是大家要掌握的。那么雷达物位计在哪些场合?现场安装都需要注意什么?就让青天仪表的工程师们为您详细解答，一起来学吧~
雷达物位计的应用场合都有哪些?
1、石化行业:如(采油厂)的原油、污油、污泥、污水(油田)的沉降罐、污水罐、钻探泥浆罐(液化气站)的液化天然气、冷凝水(储油库、生物柴油厂)的汽油、柴油、焦油、地沟油(复合肥厂)的尿素熔融液、氨水(化工厂)的各种化工产品、高温高压、高腐蚀性盐酸、有毒产品液氯、结晶产品苯酐。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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..........
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。
MPS5200S1SB21X4XDMFB-WBFCAAX雷达物位计供应商
——Shenzhen Jiwei Automations Ltd.——
百 · 科
雷达物位计作为一种的非接触式物位测量仪表，其工作原理基于电磁波的传播和反射特性。
本文将详细介绍计为Rada-11雷达物位计的工作原理，包括发射雷达波束、波束与物体互作、检测反射波时间、计算物位高度、显示输出结果等方面，并探讨其在多种应用环境中的表现以及高测量准确度的特点。
Rada-11雷达物位计
一、发射雷达波束
计为Rada-11雷达物位计通过内置的发射器向目标物体发射高频雷达波束。
这些波束通常以脉冲或连续波的形式发射，具有特定的频率和波形。
发射的雷达波束在空间中传播，直到遇到目标物体。
二、波束与物体互作
当雷达波束遇到目标物体时，部分波束能量会被物体表面反射回来。
反射的波束能量取决于物体的材质、形状、大小以及表面特性等因素。
物体的不同特性会对反射波束产生不同的影响，这也是雷达物位计能够区分不同物体的关键。
当雷达波束遇到目标物体时，
部分波束能量会被物体表面反射回来
三、检测反射波时间
雷达物位计通过内置的接收器检测反射回来的波束。
接收器会记录从发射波束到接收反射波束的时间差。
这个时间差与雷达波束的传播速度（即光速）相乘，可以得到雷达波束与目标物体之间的距离。
四、计算物位高度
基于接收到的反射波时间，雷达物位计可以计算出目标物体的距离。
在物位测量中，这个距离即为物位高度。
通过一定的算法和数据处理，雷达物位计可以将这个距离转换为实际的物位高度值。
基于接收到的反射波时间，
雷达物位计可以计算出目标物体的距离
五、显示输出结果
雷达物位计通常配备有显示模块或通讯接口，用于将计算得到的物位高度值进行显示或输出。
用户可以通过显示模块直接查看当前的物位高度，也可以通过通讯接口将数输到上位机或控制系统进行进一步处理和分析。
六、多种应用环境
计为Rada-11雷达物位计凭借其的性能，适用于多种应用环境。
无论是室内还是室外，无论是液体还是固体物料，雷达物位计提供的物位测量解决方案。
同时，雷达物位计还具有一定的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中正常工作。
Rada-11雷达物位计凭借其的性能，
适用于多种应用环境
七、测量准确度高
雷达物位计的测量准确度高，通常可以达到毫米级甚至更高的精度。
这得益于其采用的高频雷达波束和的信号处理技术。
高频雷达波束具有较短的波长和较好的穿透能力，能够更准确地测量物体的距离和高度。
同时，计为Rada-11雷达物位计还采用了一系列算法和校正方法，以消除环境因素和干扰对测量结果的影响，从而提高测量准确度。
计为Rada-11雷达物位计还采用
了一系列算法和校正方法，以消除
环境因素和干扰对测量结果
的影响，从而提高测量准确度
八、原理总结
综上所述，雷达物位计通过发射雷达波束、检测反射波时间、计算物位高度等步骤实现对目标物体的非接触式测量。
其工作原理简单明了，同时具有较高的测量准确度和广泛的应用范围。
在实际应用中，雷达物位计已成为许多行业进行物位测量的重要工具之一。
雷达的发展是从上个世纪80年代开始的，上zui早做雷达的代表公司是:vega（脉冲雷达），saab（调频雷达）。Vega为低端雷达，技术角度讲，属于脉冲雷达。其发射原理比较简单，即:发送一个高频脉冲（6.3GHZ），微波遇到介质后被反射回来，微波传播速度为光速，与温度无关，计算出传播时间就计算出了距离；但是，由于其靠时间来计算数值的，就需要对事件到几十ps（1ps= 10^-12s,即:相当于将一秒分成10^1210的12次方份）。L=T传播时间 ＊ C光速/2 （公式一）推出:△L= △t ＊ C 光速 （公式二）其中------C=3＊10^5Km = 3＊10^8m=3＊10^11mm△t = △L/ C （公式三）我们假设测量精度为5mm，那么:△t=5/（3＊10^11）=16.666 ps目前记录时间zui高精度为50ps，芯片价格一般在200~500元一片。以时间50ps计算，其测量误差:△L= △t ＊ C=15mm。也就是说，脉冲雷达如果仅仅靠时间来处理数据，zui高精度为15mm。Vega雷达早在上个世纪80年代就已经出产，而高精度时间记录芯片是2002年才面世，所以，早期脉冲雷达大都采用时间拓展的方法来进行时间的准确测量纪录，外加多次测量求平均的办法。不管如何采用拓展时间以及平均发求值，其zui终精度要达到5~10mm，都具有一定的不合实际。早在2005年前，Vega雷达在国内占据80~85%的市场，主要源于其在国内大量宣传，以及国内无相应的雷达产品，自2004年后，脉冲雷达国内相继出现了3~5家生产厂家，vega雷达市场正被国内雷达厂家追步替代。而，saab为1999年进入国内市场，比vega晚6，7年时间，其进入国内市场后，一直定位在产品领域，仅仅面向石油、化工行业。目前，国内石油、化工在02年以前所采用的雷达，基本99%为saab雷达。Saab雷达价格昂贵，普通雷达价格在3~4万，精度稍高点雷达（调频雷达）价格在8~10万元。调频雷达原理为，发送连续信号（例如:信号频段从6~7GZH，8~9GZH等），对接收到的连续信号进行FFT变化，对信号进行锁相跟踪，来计算两个信号的时间差。调频连续波雷达FMCW，能够获取很高的精度，其精度主要取决于温飘（晶振的温度补偿），以及芯片的FFT计算速度，采用温补晶振，一般能够达到精度±1mm。目前调频连续波（FMCW）雷达，国内在2001年已经具备了这种技术。由于调频连续波雷达需要进行多方面的测试、试验，如:EMC认试验、温度试验等。直到2003年底，国内调频连续波雷达才正式推出。调频连续波雷达的基本处理方式雷同。由于国内调频雷达是2000年后才开始研发的，所以，在选择芯片的速度，器件的选型，都比SAAB更加具备优势，通过简单的对温度补偿能够做到±1mm内，利用波导管进行测量，精度能够做到±0.3mm。如果采用速度更快的cpu以及搭建一些设备，做到精度±0.1mm是容易实现的。目前，雷达物位计，随着国内厂家技术实力的不断壮大，正逐步取代国外雷达市场。脉冲雷达方面，国内除个别生产厂家无技术人员进行辅助处理工况外，够与vega雷达相媲美。调频连续波（FMCW）雷达，除在现场安装、雷达壳体设计方面，我们仍需要借鉴国外厂家的经验外；在各数，工况处理种性能参方面，我们的雷达产品都比SAAB强；我们在借鉴国外雷达优点的基础，采用军用技术生产了具有自主产权的调频雷达，我们将以zui的服务面向客户。
(1)当测量液态物料时，传感器的轴线和介质表面保持垂直;当测量固态物料时，由于固体介质会有一个堆角，传感器要倾斜一定的角度。(2)尽量避免在发射角内有造成假反射的装置。要避免在距离天线近的1/3锥形发射区内有障碍装置(因为障碍装置越近，虚假反射信号越强)。若实在避免不了，建议用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度，使传感器较容易地将虚假信号滤出。(3)要避开进料...
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进入炼油厂的原油虽然在之前的开采、集输过程中已经经过多次脱水，但仍有0.3%的含水量，因此炼油厂储运车间罐区的日常工作中，原油脱水仍是一项重要工作，而油水界位的准确测量则是原油充分脱水的关键。
现场工艺和工况介绍
本案例的现场是3座300m³的立式沉降罐，高度8900mm，操作温度为20~50℃，常压。原油储罐中经一次脱水后的含油污水输送到这3座立式沉降罐进行二次脱水。含油污水需在沉降罐静止24小时，依靠自然沉降机理将介质中的油水进行分离。，根据油水界位的指示，完成充分脱水后的原油被再次输送回原油储罐。
在沉降罐二次脱水的整个生产过程中，如果油层和乳化层厚，会造成导波雷达液位计信号大幅衰减。另外，由于冬季罐内外温差大，还会导致天线上形成结露、甚至结霜。因此，该工况对导波雷达的油水界位测量提出了很高的挑战。
原油储罐排水除油操作画面
VEGA解决方案
客户根据现场工况综合考量后，决定使用VEGAFLEX 81导波雷达液位计来进行测量:配置2mm缆式天线，方便运输，并通过底部配重或固定的方式减轻天线摆动，适合大中型储罐和料流冲击较大的工况；测量精度高，仅为±2mm；具有两路4...20mA电流输出，可同时输出液位和界位信号。
VEGAFLEX 81导波雷达
同时，现场配备了VEGADIS 81罐旁显示仪，方便巡检和维护。该显示仪操作界面友好，设置简单，还可以显示清晰的回波曲线。
VEGADIS 81罐旁显示仪
功能强大的VEGA导波雷达液位计
01 信号强劲，电磁波在传输过程中要克服天线结露或结霜、原油层、乳化层等多个因素的影响，但VEGAFLEX 81由于信号强劲，可以保持液位和界位信号稳定、。
02 导波雷达VEGAFLEX 81基于脉冲波的测量原理，因此不受测量介质密度变化的影响。
03 导波雷达VEGAFLEX 81无需带料调试，调试简单。
04 多种信号输出方式，可以提供两路4...20mA电流信号，一台表可以同时测量和输出液位和界位信号。
05 每次液位放空后，导波雷达自动开启虚假信号抑制功能，减少粘附对测量的影响。
使用效果
通过与工艺生产部门的密切沟通，操作人员配合我们完成液位和界位的标定，使导波雷达的性能与现场工况结合。
如上图所示，VEGAFLEX 81液位和界位信号清晰，测量准确，而且自2021年投运以来，运行一直稳定、，了客户的信任和赞许。
导波雷达物位计，液位计
1.产品概述
1.1测量原理
导波雷达是基于时间行程原理的测量仪表，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。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
输入
反射的脉冲信号沿缆绳传导至仪表电子线路部分，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，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
输出
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。
1.2测量范围
H－－－－测量范围
L－－－－空罐距离
B－－－－顶部盲区
E－－－－探头到罐壁的小距离
顶部盲区是指物料高料面与测量参考点之间的小距离。
底部盲区是指缆绳部附近无法测量的一段距离。
顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。
注意:
只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能罐内物位的测量。
2 .仪表介绍
WRD71
应用液体、固体颗粒
测量范围30米
过程连接螺纹、法兰
过程温度-40-250℃
过程压力-1.0-20bar
精度±1mm
频率范围100MHZ-1.8GHZ
防爆/防护等级Exia IICT6/IP67
信号输出4…20mA/HART(两线)
WRD72
应用液体、固体颗粒
测量范围6米
过程连接螺纹、法兰
过程温度-40-250℃
过程压力-1.0-20bar
精度±1mm
频率范围100MHZ-1.8GHZ
防爆/防护等级Exia IICT6/IP67
信号输出4…20mA/HART(两线)
WRD73
应用液体
测量范围6米
过程连接螺纹、法兰
过程温度-40-250℃
过程压力-1.0-20bar
精度±1mm
频率范围100MHZ-1.8GHZ
防爆/防护等级Exia IICT6/IP67
信号输出4…20mA/HART(两线)- 4 -
3.安装指南
下述的安装指南适用于缆式和杆式探头测量固体颗粒料和液体物体。同轴管式探头只适用于液体物体。
3.1安装位置:
<尽量远离出料口和进料口。
<对金属罐和塑料罐，在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐，物位仪表不要安装在罐的。
<建议安装在料仓直径的1/4处。
<缆式探头或杆式探头离罐壁小距离不小于30厘米。
<探头底部距罐底大约30mm。
<探头距罐内障碍物小距离不小于200mm。
<如果容器底部是锥型的，传感器可以安装罐顶，这样可以一直测量到罐底。
3.2右图为杆式雷达安装图，主要用于液体液位的测量。
特点:
<可以测量介电常数大于等于1.9的介质。
<一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质。
<杆式雷达大量程可以达到6米。
<对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响。
3.3右图为双杆式雷达安装图，主要用于液体液位的测量。
特点:
<介电常数比较小的液体物料可以采用双探杆式测量方式，以保障良好的准确测量。
<可以测量介电常数大于等于1.6的介质。
<一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质。
<杆式雷达大量程可以达到6米。
<对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响。
3.4安装方法
<合理安装能确保仪表长期而的测量
仪表可采用螺纹连接，螺纹的长度不要超过150mm，还可以采用在短管上安装。安装短管直径在2″至6″则安装短管高度应≤150mm，若安装于较长的短管上，应底部固定缆式探头或选用对中支架以避免缆式探头与短管末端接触。
当仪表需要安装于直径大于200mm短管时，短管内壁产生回波，在介质介电常数低的情况下会引起测量误差。因此，对于一个直径为200mm或250mm的短管，需要选一个带“喇叭接口”的法兰。
<在塑料罐上安装
注意！
无论是缆式或杆式若想仪表工作正常，过程连接表面应为金属。当仪表装在塑料罐上时，若罐顶也是塑料或其它非导电材质时，仪表需要配金属法兰，若采用螺纹连接，需配一块金属板。
<仪表探头与罐壁的距离
仪表探头至罐壁的距离建议为罐直径的1/6－1/4(至少大于300mm，混凝土罐至少400mm)选择探头长度时，注意探头底部距罐底约大于30mm。
注意事项:
<雷达安装不要装在下料口处（图一）
<应避免罐内其它装置接触到微波传导部件（图二）
<应避免导波缆绳接触到安装短管（图三）
缆绳所受下拉力
当加料和出料时，介质对缆绳将产生下拉力，下拉力的大小取决于下列因素:
1.缆绳长度 2.物料的密度 3.储仓的直径 4.缆绳的直径
以下是6mm缆式探头典型介质产生的压力
干扰的优化
<干扰回波抑制:软件可实现对干扰回波的抑制，从而达到理想测量效果
<旁通管及导波管（仅适用于液体）对于粘度不大于500cst，可采用旁通管，导波管或管式来避免干扰。
腐蚀性介质测量
<如果测量腐蚀性介质，可选用杆式探头套一个塑料套管或四氟套管进行测量。
导波雷达探头末端的固定
<探头末端如需要固定场合应用有两种固定方式:一种是缘固定；另外一种是非缘固定。
■缘固定是指被测介质的介电常数较低且固定在金属罐底时需要缘固定；
■非缘固定是指被测介质介电常数很高，罐体为非金属材料、介电常数很低的材料或与被测介质介电常数十分接近的材料，这时可以采用非缘固定。
※备注:如用户不能确定介质和罐体的介电常数，请直接与厂家联系
4.接线方式
如右图。
5.调试
WRD可以通过三种方式调试:
<通过显示调整模块WPM
<通过调试软件WSOFT
<通过HART手持编程器
5.1通过编程模块调试（WPM）
5.2通过WSOFT软件调试
<雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用WSOFT软件进行调试，需要一个仪表CONNECTCAT驱动器。
<使用软件调试的时候，给雷达仪表加电24VDC，同时在连接HART适配器前端加一个250欧姆的电阻。如果一体式HART电阻（内部电阻250欧姆）的供电仪表，就不需要附加外部电阻，这时候HART适配器可以和4…20mA线并联。
5.3通过HART手持编程器
6.导波雷达物位计，液位计仪表尺寸
7.导波雷达物位计，液位计仪表线性
8.导波雷达物位计，液位计技术参数:
工作频率:100MHZ-1.8GHZ
测量范围:缆式:0-30m；杆式、双杆式:0-6m
重复性:±2mm
分辨率:1mm
采样:回波采样55次/s
响应速度:>0.2S（根据具体使用情况而定）
输出电流信号:4-20mA
精度:
通讯接口:HART通讯协议
过程连接: G11 /2A
法兰DN50，DN80，DN100，DN150
过程压力: -1-20bar
电源:电源:24VDC(±10%),纹波电压:1Vpp
耗电量:max 22.5mA
环境条件:温度-40℃～+70℃
外壳防护等级:IP67
防爆等级:EXia II CT6
两线制接线:仪表供电和信号输出共用一根两芯屏蔽电缆线
电缆入口:2个M20*1.5或1 /2NPT(电缆直径5－－9mm)
9.产品选型
WRD70仪表型号， 探头类型， 大量程， 材质
WRD71 6mm缆式探头 30000mm 不锈钢
WRD72 10mm杆式探头 6000mm 不锈钢
WRD73 10mm双杆式探头6000mm 不锈钢（法兰安装）
防爆
P非防爆型（普通型）电流信号输出（4-20mA）HART协议
I本安防爆型（Exia IIC T6）电流信号输出（4-20mA）HART协议
D本安型＋隔爆型(Ex d iaⅡC T6)电流信号输出(4-20mA)HART协议
一体化过程连接/材质
G G11 /2A螺纹不锈钢
N 11 /2NPT螺纹不锈钢
C法兰DN50 PN16C不锈钢
D法兰DN80 PN16C不锈钢
E法兰DN100 PN16C不锈钢
F法兰DN150 PN16C不锈钢
H法兰DN200 PN16C不锈钢
K法兰DN250 PN16C不锈钢
Y约定
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