LMR3-K-4W雷达料位计制造厂家
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。
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。
雷达物位计作为一种基于微波技术的非接触式测量工具,不仅在传统行业中巩固了其,还在新兴领域展现出巨大潜力。随着技术的不断进步和,雷达物位计的应用前景将更加广阔。
1.雷达物位计的工作原理
雷达物位计主要利用电磁波(通常为微波)的反射原理进行工作。当雷达装置发射出的微波脉冲遇到被测介质表面时会发生反射,雷达接收到反射波后,通过计算发射波与接收波之间的时间差或相位差,进而确定物位高度。根据雷达波传播方式的不同,雷达物位计可分为导波雷达(GWR)和非导波雷达(如时域反射法TDR和调频连续波FMCW)两大类。
2.技术特点与优势
非接触测量:雷达物位计无需直接接触介质,避免了测量元件的腐蚀和磨损,适用于高温、高压、有毒、易燃易爆等恶劣环境。
高精度与稳定性:微波穿透性强,几乎不受温度、压力、蒸汽、粉尘等因素影响,能提供稳定的高精度测量。
广泛适用性:无论是固体颗粒、粉末、液体还是浆料,甚至是界面测量,雷达物位计均能胜任,覆盖了从储罐、反应釜到料仓等多种容器类型。
易于安装与维护:非接触式设计简化了安装过程,减少了维护需求,降低了总体运营成本。
3.应用实例
电力与能源:在燃煤发电厂的灰库、脱硫塔等环节,雷达物位计用于监测粉煤灰、石膏浆液的物位,确保合规及设备正常运行。
食品饮料:在糖浆、酒精、油脂等存储罐中,雷达物位计因其卫生没污染的特性,成为测量工具,食品。
水及污水处理:雷达物位计在污水处理池、净水厂蓄水池等设施中,准确测量水位,优化水资源管理。
4.未来发展趋势
随着物联网(IoT)、大数据和人工智能技术的结合,雷达物位计正朝着更智能、更集成化的方向发展。智能算法的应用使得雷达物位计能够自我学和适应复杂工况,提供好的诊断和预测性维护服务。此外,小型化、低功耗设计以及远程无线通信技术的发展,也为雷达物位计在远程监控和无人值守站点的应用开辟了新的可能。
原 理
导波雷达发出的高频微波脉冲沿着探测组件(钢缆或钢棒)传播,遇到被测介质,由于介电常数突变,引起反射,一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲与反射脉冲的时间间隔与到被测介质的距离成正比。
容器中存在两种不同介质,当上面一层的介质介电常数较小,而下面的介质介电常数较大时,高频微波脉冲沿着探测组件传播遇到上层介质时,由于其介电常数较小,因而有少的能量被这一层介面反射,而大部分能量穿透上层介质继续向下传播,遇到两层的介面时,由于下层介质的介电常数较大,因而会有较大的能量被反射回来。因而导波雷达是可以测量两种不同介质的介面,其测量条件是上层介质不导电或其介电常数比下层介质介电常数小10以上。
特 点
由于采用了的微波处理器和*的EchoDiscovery回波处理技术,导波雷达物位计可以应用于各种复杂工况。
多种过程连接方式及探测组件的型式,使得CDGW系列导波雷达物位计适用于各种复杂工况。如:高温、高压及小介电常数介质等。
采用脉冲工作方式,导波雷达物位计发射功率低,可安装于各种金属、非金属容器内,对人体及环境均无伤害。
技术参数
应用:液体测量,高温高压工况,复杂过程条件
zui大量程: 缆:30m/棒:6m
测量精度:±10mm
过程连接:G1½A/G2A/1½NPT
探测组件材料:不锈钢316L/陶瓷
钢缆/棒直径:¢6mm/¢10mm
过程温度:-200~400℃
过程压力:真空~400bar
信号输出:两线制4~20mA/HART
安装要求
在整个量程内确保缆或棒不要接触到内部障碍物,因此安装时应尽可能避开罐内设施,如:人梯、限位开关、加热设备、支架等。另外须注意缆或棒不得怀加料料流相交。
安装仪表时还要注意:zui高料位不得进入测量盲区;仪表跑罐壁保持一定的距离;仪表的安装尽可能使缆或棒方向怀被测介质表面垂直。
安装在防潮区域内的仪表遵守国家防爆危险区的安装规定。本安型的外壳采用铝壳。本安型仪表可安装在有防爆要求的场合,仪表接大地。
测量盲区
从测量的基准面向下的一段区域内缆或棒zui低部位无法测量的一段区域内是导波雷达物位计的测量盲区。
选型指南
CDGW540高温高压型
P
标准型(非防爆)
I
本安型( Exia ⅡC T6)(只可选用铝外壳)
探测组件形式/材料/过程温度
A
缆式/¢6mm/不锈钢316L/陶瓷/-200~+400℃
B
棒式/¢10mm/不锈钢316L/陶瓷/-200~+400℃
过程连接
GP
螺纹G1½A
KP
螺纹G2A
NP
螺纹1½NPT
外壳/防护等级
S
塑料/IP66
A
铝/IP66
电缆进线
M
M20*1.5
N
1½NPT
现场显示
A
带
X
不带
编程器
B
带
X
不带
zui大量程
A
缆:30m
B
棒:6m
如下图回波曲线所示,此时的液位是0.88m,界位是0.323m,油层厚度是0.56m,分别输出到罐旁表显示,三路4~20mA信号输出到中控室。个回波是油面液位回波,第二个回波是油水界面回波,回波强度很好。测量稳定,取得了良好的测量效果。
▲ 回波曲线清晰
▲ 测试数据稳定
UDR1000-54测量优势:
1. 导波雷达界面测量不受介质密度变化的影响,因此测量、。
2. 可实现界面和液面的同时测量和输出,不受满罐影响。
3. 在满罐和非满罐情况前均可实现界位和液位的测量。
4. 导波雷达是微波测量原理,受工况环境因素影响小,测量更。
5. 导波雷达可以实现免调试、免维护。
6. 支持油在下水在上测量。
因此,在油水界面和油层厚度测量上,相对于电浮筒和差压液位计,UDR1000-54系列导波雷达界位计可以实现更加,同时使用又更加简单方便的界面测量,是界位测量仪表的选择。
导波雷达测量界面的原理
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或杆式探头传导,当脉冲遇到物料表面时部分反射回来,得到液面回波;剩余部分穿过上层介质继续传播,遇到界面二次反射,得到界面回波;回波被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为液面信号和界面信号。