MGS2100LSB2OAAX1000XHEFB-XBGFAAX/GD导波雷达物位计生产厂
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(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。
E+H雷达液位计。Micropilot FMR60B量身定制，操作更加便捷。Z 大测量距离 50 m (164 ft)，测量精度 +/-1 mm (0.04 in)，过程压力（压）/Z大过压限定值 Vacuum...20 bar (290 psi)。采用HeartbeatTechnology心跳技术，支持仪表在线自校验和自监测，及时识别异常工况，提升了过程性，提高了生产效率。MicropilotFMR60B适用于自由空间的液位测量，过程连接可选螺纹或法兰，人机界面直观明了，提供引导式仪表调试和验向导，操作简单。广泛应用于液体、浆料和污泥的连续非接触式液位测量。
E+H物位计设备显示单元（可选），功能:显示测量值、故障信息和提示信息，发生故障时背光显示屏从绿切换至红，设备显示单元可以拆除，方便后续操作。远程操作通过 HART 通信，通过服务接口（CDI），通过 Bluetooth 蓝牙无线技术操作（可选）。前提条件:测量设备（安装有带Bluetooth 蓝牙功能的显示单元）；智能手机或平板电脑（安装有 Endress+Hauser SmartBlueapp）、个人计算机（安装有 1.07.05 或更高版本的 DeviceCare 或 FieldXpertSMT70）。蓝牙有效传输范围为 25 m (82 ft)。传输范围取决于环境条件，例如固定装置、墙壁或天花板。
E+H流量计80F80-AD2SAPJAAAAA
E+H热式质量流量计8F5B08-BBDBAEAAGBAB3ASDD4SAA1+
E+H变送器CM442-AAM1A2F010A
E+H超声波物位计FMU40-ARB2A2
E+H质量流量计80I08-AD2WAAAAAAA8
E+H科氏力质量流量计83F80-2D2SA9SAAB
E+H超声波物位计FMU30-AAHEABGHF
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E+H变送器CPM223-MR0005
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E+H超声波物位计FMU30-AAHEAAGGF
E+H热式质量流量计8F5B25-AAIBAEAAGAAABASAD4SAA1+
E+H科氏力质量流量计80I25-AD2WAAAAAAAA
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E+H液位计FMU30-AAHEABGHF
E+H超声波液位计FMU90-R11CA161AA3A
E+H导波雷达物位计FMR52-B2ANCABPAHK+LA
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E+H雷达物位计是通过天线系统发射和接收能量低和短的微波脉冲。雷达波以光速运行，操作时间可以通过电子元件转换成液位信号，的时间延长方式可以在短的时间内稳定准确的测量。存在虚假反射，新的微处理技术和的软件也可以准确分析物位回波，通过输入容器的大小，可以将距离值转换为与液位成正比的信号，仪器可以空位调试。非接触式包括脉冲雷达和连续调频。探头通常是喇叭天线，即管状天线，但喇叭的直径不同，喇叭的长度也不同。它看起来像一些扬声器，一些看起来像电子管，但它们实际上是一个。
E+H雷达液位计。雷达（微波）物位计自 2O 世纪 70年代出现以来，性价比与日俱增，如今已占物位测量领域市场份额的25%，仅次于压力（差压）式物位计。根据电磁波传播方式的不同，E+H雷达物位计可分为介质接触式与非接触式。前者电磁波在导波材料限定的空间内传播，后者在自由空间里传播。考虑现场工况时，应注意两点:天线到被测介质问气相介电常数的分布；被测介质表面状态及其介电常数。雷达波在界面的反射率与两介质的介电性差别密切相关，有时，传输介质的导电导磁性引发的微波传播速度变化不容忽视。对于介电常数小的液化气体，优先使用非接触式雷达并安装在稳液井上。
新产品的出现，在一定程度上会让我们忽视原先的产品。智能就是那个被忽视的产品。智能雷达物位计，我们可以称为低频版雷达物位计，它的发射频率为6GHz，其原理也是基于时间间隔原理设计的。
目前来看，智能雷达物位计是连续测量方式。它适用于腐蚀性液体的测量、有挥发性质液体的测量以及温度压力变化大液体的测量。它的天线主要有三种，即棒式天线、喇叭口天线和全密封天线。天线不同，智能雷达物位计在罐内的安装也略有不同。
一般来说，三种天线在罐内安装的时候，尽量要与介质保持垂直，避免波束指向罐壁。这是三种天线安装的共性。此外，三种天线在安装的时候，还各有其特性。
就棒式天线而言，为了减小温度对雷达物位计的影响，对接法兰连接处使用弹簧垫圈且天线发射点伸出安装短管。
就喇叭口天线而言，喇叭天线也伸出安装短管，必要的时候可以使用天线延伸管。
说完了雷达物位计天线，我们再说一下产品的安装问题。为了提高雷达物位计的准确性和稳定性。安装时，我们要注意以下几个方面:
，连接雷达物位计之前，我们要确认罐内无有害介质，无压力。
第二，选择合适的位置拧紧螺纹或者固定好法兰。如果有必要，需更换密封圈。
第三，进行液位调整时，我们要选择空罐的时候或液位刚好覆盖罐底的时候。
未来，随着技术的发展，新产品的出现，智能雷达物位计可能在市场并不占据一定的优势，但是，小编要提醒大家的是，每一款产品都有其优势，大家在选择的时候一定不要盲目，看更多产品，了解更多型号，才能让我们选择到经济实惠且性能的产品。
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。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。