FMP40-SAA3CNJB21CA导波雷达液位计生产厂
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。
主营产品:
超声波液位计 Endress+Hauser仪表 E+H电磁流量计 E+H压力变送器 E+H超声波液位计 横河EJA压力变送器 YOKOGAWA仪表 横河电磁流量计 横河涡街流量计 E+H恩德斯豪斯仪表 西门子压力变送器 西门子超声波液位计 西门子电磁流量计 西门子温度变送器 西门子阀门定位器 和利时DCS模块卡件 KROHNE科隆仪表 贺德克HYDAC液压产品 Fisher费希尔阀门 磁翻板液位计
在现代工业生产中,液位测量是一项的任务。无论是石油、化工、食品加工,还是水处理等行业,都需要准确、地测量液位,以确保生产过程的正常运行。而雷达导波液位计,就是为此而生的一种高科技测量设备。
一、雷达导波液位计的工作原理
雷达导波液位计是一种利用微波技术进行液位测量的设备。其工作原理是:通过发射微波信号,当微波信号遇到液面时,会被反射回来。雷达导波液位计接收到反射回来的信号后,通过计算信号的传播时间,就可以准确地计算出液位的高度。
二、雷达导波液位计的特点
1.高精度:雷达导波液位计的测量精度高,误差通常在±2mm以内,甚至可以达到±1mm。
2.非接触测量:雷达导波液位计是通过发射和接收微波信号进行测量的,因此,它不需要与被测液体接触,可以避免因接触液体而产生的腐蚀、污染等问题。
3.适用性强:雷达导波液位计可以应用于各种液体的测量,包括腐蚀性、粘稠性、高温、高压等液体。
4.安装方便:雷达导波液位计的结构简单,安装方便,可以在各种复杂的环境中使用。
三、雷达导波液位计的应用
雷达导波液位计广泛应用于石油、化工、食品加工、水处理等行业。例如,在石油行业,它可以用于测量油罐的液位,以控制石油的开采和运输;在化工行业,它可以用于测量各种化学液体的液位,以化学反应的正常进行;在食品加工行业,它可以用于测量食品加工过程中的各种液体的液位,以食品的质量和;在水处理行业,它可以用于测量水的液位,以控制水处理过程。
总结,雷达导波液位计是一种高精度、非接触、适用性强、安装方便的液位测量设备。它的出现,大地提高了液位测量的准确性和效率,为现代工业生产提供了强大的技术支持。
固体散料测量的技术突破
低介电常数(ε<2)粉料测量是行业难题,80GHz雷达传感器通过增强发射功率(<20mW)和窄波束(<4°)提升信号反射率。某电厂粉煤灰仓实测显示,传统26GHz雷达回波强度仅-90dBm,而80GHz型号达-65dBm。粉尘环境需配备0.3MPa压缩空气吹扫装置,天线积灰。多目标识别算法可区分下落物料与料位面,动态测量误差控制在0.5%FS以内。料仓倾斜时,三维建模技术能自动补偿斜面导致的测量偏差。
FMP40-SAA3CNJB21CA导波雷达液位计生产厂
JN-WSCLK434射频导纳液位计说明
概述
射频导纳料位仪由检测、变送两部分组成。检测部分由探头、保护套、传感器组成;变送部分由振荡器、解调器、放大器、电压电流转换、指示表、外壳等组成。振荡器产生射频电压,加在一个由电感和电容组成的电桥上,其中用于补偿同轴电缆的分布电容,是传感器和被测物料及容器之间形成的电容,在初状态下,调整可变电容的大小,使电桥平衡,则输送给解调器的电压将为,当容器中的物位发生变化上升时,容量增大,电桥失去平衡,这时输送给解调器的电压将不为,且正比于电桥不平衡度,由物位变化引起的信号变化,经解调器、放大器处理,转换成与被测物位成线性的4~20mA DC电流,远传至控制室集中控制、记录,实现工艺流程的控制。应用在石油、化工、冶金、医、电力、食品、造纸等工业领域的液位料位连续测量。
JN-WSCLK434射频导纳液位计特点
▲结构简单,可动或弹性元部件,因此性*,维护量少。一般情况下,不必进行常规的大、中、小维修。
▲多种信号输出,方便不同系统配置。
▲适用于高温高压容器的液位测量,且测量值不受被测液体的温度、比重及容器的形状、压力影响。
▲适用于酸、碱等强腐蚀性液体的测量。
▲完善的过流、过压、电源性保护。
JN-WSCLK434射频导纳液位计技术
1.检测范围:0.01~30m
2.检测范围:0.01~30m
3.精 度: 0.5级
4.承压范围: -0.1MPa~32MPa
5.探耐温: -50~250℃
6.环境温度: -20~60℃
7.储存温度:-55℃~+125℃
8.输出信号: 4~20mA、4~20mA叠加HART通讯、485通讯、CAN总线通讯
9.供电电压: 12~28VDC(需经栅供电)
10.固定方式:螺纹安装M20×1.5、M32×2,
法兰安装DN25、DN40、DN50。规格可按要求定制
11.接湿材质: 316不锈钢、1Gr18Ni19Ti或聚四氟乙烯
12.长期稳定性: ≤0.2%FS/年,
13.温度漂移:≤0.02%FS/℃(在0~70℃范围内)
14.防爆等级: 隔爆ExdⅡC T5
15.防护等级:IP67
16.本安参数:Ui:28VDC,Ii:93mA,Pi:0.65W,Ci:0.042uf, Li:0mH
JN-WSCLK434射频导纳液位计型谱
型号
基本代码
说明
JN-WLALL3008
导波雷达物位计
防爆
P
标准型(非防爆)
I
本安型(ExiaⅡCT1~6)
D
本安型+隔爆型(ExdiaⅡCT1~6)
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 PN1.6/不锈钢
D
法兰DN80 PN1.6/不锈钢
E
法兰DN100 PN1.6/不锈钢
F
法兰DN150 PN1.6/不锈钢
H
法兰DN200 PN1.6/不锈钢
K
法兰DN250 PN1.6/不锈钢
Y
约定
密封温度
P
普通密封:(-40~100)℃
G
高温密封:(-40~250)℃带散热器
外壳/天线防护等级
P
塑料/IP65
L
铝/IP67
电气接口
M
M20*1.5
N
1/2NPT
现场显示
V
带
X
不带
编程器
B
带
X
不带
型号定制
WT
在现代工业生产中,物位测量是许多工艺流程中的关键环节。雷达物位计作为一种的非接触式物位测量设备,因其高精度、性强和适应性广等优点,在众多领域得到了广泛应用。本文将详细介绍雷达物位计的工作原理及其在不同场景中的应用。
一、雷达物位计的工作原理
雷达物位计的工作原理基于雷达波的发射、反射和接收。具体来说,雷达物位计通过其透镜天线发射一个连续的雷达信号,该信号的频率会像锯齿那样发生变化。发射的信号被介质反射,并被天线作为回波信号接收。接收的信号频率与当前的发射频率存在频率差,而这个频率差与容器中的物位成正比。通过传感器的特定算法计算后,可以得出准确的物位高度值。
(一)频率调制连续波(FMCW)原理
雷达物位计通常采用频率调制连续波(FMCW)技术。在这种技术中,雷达信号的频率在一定时间内线性变化,形成一个锯齿波。当雷达信号被介质反射并返回天线时,由于介质与天线之间的距离不同,反射信号的频率与发射信号的频率存在一个频率差。这个频率差与物位成正比,通过测量频率差,可以计算出物位高度。
(二)信号处理
雷达物位计的信号处理单元对反射信号进行处理,提取出频率差信息。通过特定的算法,将频率差转换为物位高度值。现代雷达物位计通常配备的数字信号处理器(DSP),能够、准确地处理信号,提高测量精度和响应速度。
二、雷达物位计的适用范围
雷达物位计适用于多种复杂的工业环境,能够测量各种液体和固体的物位高度。以下是一些常见的应用场景:
(一)液体测量
雷达物位计在液体测量中表现出,尤其适用于高精度要求的场合。例如,在石油、化工、制等行业中,雷达物位计可以测量储罐中的液体物位,确保生产过程的稳定性和性。其非接触式测量方式避免了介质对传感器的腐蚀和磨损,延长了设备的使用寿命。
(二)固体测量
雷达物位计同样适用于固体物位的测量,如粉料、颗粒料等。在水泥、粮食、饲料等行业中,雷达物位计可以准确测量料仓中的固体物位,帮助工厂实现自动化控制和库存管理。其高精度和性确保了生产过程的连续性和稳定性。
(三)复杂工况下的应用
雷达物位计在高压、腐蚀性强、卫生要求高或者复杂工况下也能稳定工作。例如,在食品和饮料行业,雷达物位计可以满足严格的卫生要求,确保生产过程的清洁和。在化工行业,雷达物位计能够承受高压和腐蚀性介质,提供的物位测量数据。
(四)低介电常数介质的测量
雷达物位计对低介电常数介质的测量效果良好。低介电常数介质的反射信号较弱,但雷达物位计通过的信号处理技术,能够准确捕捉反射信号,确保测量精度。这使得雷达物位计在测量轻质油、化工原料等低介电常数介质时具有**的优势。
三、雷达物位计的应用案例
(一)石油行业
在石油储罐中,雷达物位计可以测量油位,确保油罐的运行。通过实时监测油位,工厂可以优化油罐的存储量,减少油品的溢出和浪费。同时,雷达物位计的高精度测量数据有助于计算油品的库存量,提高库存管理的精度。
(二)化工行业
在化工生产中,雷达物位计可以测量反应釜、储罐等设备中的物位。由于化工介质往往具有腐蚀性和毒性,雷达物位计的非接触式测量方式避免了介质对传感器的腐蚀和污染,确保了测量的准确性和设备的性。此外,雷达物位计能够适应高压和高温环境,适用于各种复杂的化工工艺。
(三)食品和饮料行业
在食品和饮料生产中,雷达物位计可以测量原料罐、成品罐等设备中的物位。其高精度和卫生设计确保了生产过程的清洁和,符合严格的卫生标准。例如,在乳制品生产中,雷达物位计可以测量牛奶、酸奶等液体的物位,确保生产过程的连续性和产品质量。
(四)制行业
在制生产中,雷达物位计可以测量液罐、原料罐等设备中的物位。其高精度和性确保了生产过程的控制,符合严格的品生产质量标准。雷达物位计的非接触式测量方式避免了介质对传感器的污染,确保了品的纯净度和性。
四、雷达物位计的优势
(一)高精度测量
雷达物位计的测量精度高,通常可以达到毫米级。这使得雷达物位计在高精度要求的场合中表现出,能够提供准确的物位数据,帮助工厂实现精细化管理。
(二)免维护设计
雷达物位计采用非接触式测量方式,无需机械部件接触被测介质,因此不会受到介质的腐蚀和磨损。这种免维护设计大大减少了设备的维护成本和维护时间,提高了设备的可用性和性。
(三)适应性强
雷达物位计能够在多种复杂环境下稳定工作,包括高压、腐蚀性强、卫生要求高或者复杂工况。其强大的适应性使其能够在各种工业环境中提供的物位测量解决方案。
(四)经济实惠
尽管雷达物位计具有高精度和免维护等优点,但其价格相对较为合理,具有较高的性价比。对于工厂来说,投资一套雷达物位计系统,不仅可以提高生产效率和产品质量,还能在长期内节省大量的维护成本和人工成本,具有显著的经济效益。
五、结论
雷达物位计作为一种的物位测量设备,凭借其高精度、免维护和适应性强等特点,在工业领域得到了广泛应用。通过正确的安装和定期的维护,雷达物位计能够长期稳定地运行,提供高精度的物位测量数据。无论是在石油、化工、食品和饮料还是制行业,雷达物位计为工厂的生产过程提供的物位监测解决方案,确保生产过程的稳定性和性。未来,随着技术的不断进步,雷达物位计将在工业自动化领域发挥更加重要的作用,为工厂的智能化生产和管理提供有力支持。
通信协议与系统集成能力
标准4-20mA+HART输出兼容传统DCS系统,PROFIBUS PA/FF总线支持多设备级联。无线HART版本采用2.4GHz频段,单节点功耗<20mW,电池寿命达5年。某智能工厂项目通过OPC UA接口实现传感器数据直连MES系统,采样周期缩短至100ms。IO-Link 1.1版本支持参数远程配置,调试时间从4小时压缩至15分钟。云端接入的物位数据可用于预测库存周转,精度达0.1m³。
FMP40-SAA3CNJB21CA导波雷达液位计生产厂
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(3×10八立方米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。我们把上部死区的较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(较低可测。
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。
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。