CPR6400-IC雷达液位计生产厂商
安装规范与测量精度保障
传感器安装应避开进料口,最小盲区为0.3-0.5m(视型号而定)。喇叭天线与罐壁距离>200mm,倾斜度<3°以确保波束垂直。某溶剂储罐实测显示,5°安装倾斜会导致1%的满量程误差。导波雷达的探杆需保持垂直,每米弯曲度<1mm。最新电子水平仪集成设计可实时显示安装角度偏差,辅助调校精度达0.1°。定期校准建议采用靶板法,在空罐状态下验证参考距离误差应<0.05%FS。
导波雷达液位计与其他雷达液位计相比,具有不同的工作原理,也有自己的优势和不足。用户尤其是采购人员了解这些信息,对于正确的选型重要。下面,就导波雷达液位计的原理和优缺点具体介绍如下。
一、导波雷达液位计的工作原理
导波雷达液位计的工作原理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。
而普通雷达液位计的工作原理是发射—反射—接收。具体说来就是,雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号,发射波在被测物料表面产生反射,反射回来的回波信号仍由天线接收。发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离,送终端显示器进行显示、报警、操作等。
二、导波雷达液位计的优缺点
1、导波雷达液位计的不足
(1)不适合用于测量腐蚀性和粘附性液体,也不适合用于食品等级要求较高的场合
从两种雷达液位计的不同工作原理,可知雷达液位计是非接触式测量,导波雷达液位计为接触式测量。所以,需要考虑介质的腐蚀性和粘附性,在食品等级要求较高的场合,也一般不用导波雷达液位计。
(2)导波雷达液位计的安装和维护不便
导波雷达液位计在测量时,过长的导波杆(缆)为安装和维护增加了不少困难。而且相比能够互换使用的普通雷达液位计,导波雷达液位计的导波杆(缆)的长度根据工况固定,一般不能互换使用。所以,一般来说,导波雷达液位计要比普通雷达液位计的选型和维护要繁琐的多。
(3)导波雷达液位计的测量距离受限
导波雷达液位计的测量距离不会很长,而普通雷达液位计在30~40m的罐体上应用比较常见,甚至可测到60m。
2、导波雷达液位计的优势:
(1)对波动较大介质的测量更稳定
在罐内有搅拌,介质波动较大的工况下,用底部固定的导波雷达液位计比普通雷达液位计更为稳定,优势也更为明显。
(2)更适于对小罐体内物料的测量
在测量小罐体内的物位时,由于安装测量空间小(或罐内干扰物较多),一般普通雷达的液位计不适用,而导波雷达液位计则不受限。
(3)导波雷达液位计不受介电常数高低的限制
普通雷达液位计和导波雷达液位计的测量原理都是基于介质介电常数的差别进行测量的,由于普通雷达液位计发射的波是发散的,当介质介电常数过低时,信号太弱测量就会不稳定,而导波雷达液位计发射的波是沿导波杆传播的,信号相对稳定。
此外,导波雷达液位计一般还有底部探测功能,可以根据底部回波信号的测量值加以修正,使信号更为稳定准确。雷达液位计的原理和应用
CPR6400-IC雷达液位计生产厂商
产品简介
雷达物位计 FB8310雷达物位计
产品概述
FB8310系列传感器是***的雷达式物位测量仪表,测量距离***大35米,可以用于存储罐、中间缓冲罐或过程容器的物位测量,输出4~20mA模拟信号。
应用
采用***的非接触式测量
采用其稳定的材料制造
测量液体、固体介质的物位
可以测量介电常数>1.8的介质
测量范围0~20m(可以扩展到35米)
采用两线制、回路供电的技术,供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输
4~20mA输出或数字型信号输出
分辨率1mm
不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响
不受介质密度、粘稠度和温度的变化的影响
过程压力可达40bar
过程温度可达250℃
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。
导波雷达液位计是一种用于测量液体或固体物料液位的仪器,广泛应用于石油、化工、食品、等多个行业。随着科技的不断进步,导波雷达液位计的技术也在不断更新和完善,能够满足不同用户的需求。在这篇文章中,我们将详细介绍导波雷达液位计的工作原理、应用领域及其定制化的重要性。
导波雷达液位计的工作原理基于电磁波的传播特性。该设备通过发射微波信号,信号在遇到液体或固体物料表面时,会发生反射,反射回来的信号被接收器接收。通过计算发射信号和接收信号之间的时间差,导波雷达液位计能够地测量出液位的高度。这一过程的核心在于波的传播速度和时间的计算,因此其测量精度受到多种因素的影响,如介质的介电常数、温度、压力等。
导波雷达液位计的测量范围广泛,能够适应不同介质的液位检测。它不仅可以用于水、油等液体的测量,也能在固体物料的测量中发挥作用。与传统的液位计相比,导波雷达液位计具有较强的抗干扰能力和性,能够有效应对蒸汽、泡沫、灰尘等对测量结果的干扰。
在实际应用中,导波雷达液位计的定制化显得尤为重要。由于不同的行业和应用场景对液位计的要求各不相同,定制化能够地满足用户的需求。例如,在化工行业中,液体的温度和压力变化较大,导波雷达液位计需要具备相应的耐高温和耐高压的能力。而在食品行业中,设备的材质和清洗方便性则是关键因素。
定制导波雷达液位计通常涉及以下几个方面:
1.测量范围的定制:根据具体的液位高度要求,定制合适的测量范围,以确保设备能够在实际工况下正常工作。
2.介质适应性的定制:不同的液体和固体物料具有不同的物理特性,定制时需要考虑介质的介电常数、黏度和温度等因素,以确保测量的准确性。
3.安装方式的定制:导波雷达液位计的安装方式可以根据现场条件进行调整,如立式、卧式等不同安装方式,以适应不同的储罐或容器。
4.输出信号的定制:根据用户的需求,导波雷达液位计可以提供不同类型的输出信号,如4-20mA模拟信号、RS485数字信号等,以便与用户的控制系统进行有效对接。
5.防护等级的定制:在一些环境下,如高温、高压、腐蚀等,导波雷达液位计的防护等级需要进行相应的定制,以设备的正常运行和使用寿命。
在进行导波雷达液位计的定制时,用户需要与生产厂商进行充分沟通,明确自身的需求和应用场景。通过详细的需求分析,厂商能够提供相应的技术方案和产品建议,确保交付的设备能够匹配用户的实际使用情况。
除了定制化外,导波雷达液位计的维护和保养也重要。虽然该设备的性较高,但定期的检查和维护能够有效延长其使用寿命。用户应定期对设备进行清洁,检查电缆连接是否牢固,确保信号传输正常。此外,定期进行校准也是测量精度的重要措施。
总结来说,导波雷达液位计作为一种的测量工具,凭借其高精度、抗干扰能力强等优点,广泛应用于各个行业。定制化的过程不仅能够满足用户的特定需求,还能提升设备的适应性和工作效率。在未来,随着科技的不断发展,导波雷达液位计的应用领域将进一步拓展,功能和性能也将不断提升,为各行各业提供更为和的液位测量解决方案。
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雷达物位计,也被称作雷达料位计、雷达液位计等,主要具有无线电检测和测距的功能。因此,雷达物位计一般用于测量目标点到雷达物位计之间的距离的。
由于雷达物位计是通过发射物理特性类似于光速的电磁微波,所以它的发射频率很高,波长很短,因此通过持续不断的发射高频率的电磁波除了可以探测到雷达物位计与待测物料之间的距离之外,还可以通过其发射、接收电磁波信号之间的时间变化差值计算出待测物料的移动情况,包括移动速度、转动角度等。
相对于传统的红外线测距等方法,雷达物位计其实在价格上并不占优势。但是由于雷达物位计的电磁微波能在温度、压力变化较大,有惰性气体或易挥发性气体、强粉尘等工况环境下不受干扰,因此它广泛的应用于煤炭、造纸、钢铁、水泥、食品、电力、石化等行业领域。
综上所述,雷达物位计一般用于测量雷达物位计与待测物料之间的距离,形状,方位,高度以及待测物料相对雷达物位计的位移情况等位置移动等信息。赢润研发生产的高频智能雷达物位计分为接触式雷达物位计和非接触式雷达物位计两大类,采用的新型的微处理器,能发射26 GHz的高频超声波信号,适用于反应釜、耐温、耐压、轻微腐蚀性液体等高温、高压复杂工况下物料信息的探测。