GUC8雷达液位计批发
特殊介质测量的定制方案
高温熔体(>400℃)测量采用水冷法兰(流量2m³/h)保护传感器,波导延伸管耐温达800℃。强粘附性介质使用自清洁天线,每秒1次的微振动防止挂料。某沥青储罐应用案例中,带刮刀装置的传感器使维护周期从1周延长至6个月。卫生型设计满足3A标准,Tri-Clamp快装接口表面粗糙度Ra<0.8μm。最新研发的透波窗口材料(如蓝宝石)可测量ε<1.4的超低介电常数介质。
化工领域需满足ATEX/IECEx防爆认,隔爆型(Ex d)外壳可承受内部1.5MPa爆炸压力。本安型(Ex ia)设计将回路能量限制在1.2W以下,适用于Zone 0区。传感器整体防护等级达IP68,可短时浸入10米水深。某海上平台应用案例显示,通过SIL3认的冗余传感器系统,平均无故障时间(MTBF)超过15年。光纤传感技术彻底消除电火花风险,已应用于氢气储罐监测。
导波雷达液位计的技术参数如下:
精度 液体:量程小于15m时,±5mm;量程大于15时,测量值5mm±0.05%
温度 飘移 0.01%/℃,重复性 2mm,介质温度 -50~250℃,法兰温度 -30~200℃/-30~150℃,防爆型环境温度 -30~60℃/-30~55℃,防爆型耐压 40bar,表头显示 LCD,可选标准输出 4~20mA/HART,故障诊断输出 22mA,供电 18~35VDC/ 小于28VDC,防爆型外壳材料 铸铝还氧涂层,防护等级 NEMA(IP65),防爆 ATEX II 1G 或II 1/2 D T 100℃ EEX ia II C T6...T3或EEX ia II B T6...T3,重量 2Kg(无探头)
液体测量的应用方案
对于易结晶介质,传感器配备PTFE天线罩结垢,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。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。
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技术发展趋势与方向
79-81GHz频段开放使角分辨率提升至0.5°,可识别小型障碍物。MIMO技术通过4×4天线阵列实现三维物位成像,实验室精度达±1mm。太赫兹雷达(300GHz)正在研发,适用于纳米粉体测量。AI驱动的自适应滤波算法能自动优化回波处理参数,调试时间缩短90%。数字孪生技术实现虚拟传感器校准,预测剩余寿命准确率>95%。2025年将普及的5G工业物联网(IIoT)版本,支持毫秒级刷新率与云端协同控制。
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(3x10八立方米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(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。
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本文章主要介绍了:47;5 雷达液位计说明书,vega雷达液位计培训课件,rosemount3100雷达液位计等信息
4、导波雷达缆式探头或杆式探头离罐壁距离不小于30厘米。导波雷达物位计探头底部距罐底大约30mm。
5、导波雷达探头距罐内障碍物距离不小于200mm。
6、喇叭型的导波雷达的喇叭口要超过安装孔的内表面一定的距离(>10mm)。
7、如果容器底部是锥型的,传感器可以安装导波雷达物位计罐顶,这样可以一直测量到罐底。
8、如果外罐壁材质为诸如GRP之类的非导电材料时,微波信号同样可被信号波束角外的干扰物(如金属管道、爬梯、壁炉等)反射回来。因此,在信号波束角内不能安装此类干扰物。
0、导波雷达的高频模块对现场电焊比较敏感,因此要求在其3m之内不能动焊。
(rosemount3100雷达液位计)
西门子-妙声力为液体,泥浆和固体散料提供各种不同的物位测量仪表。可以分成为:
连续物位测量
对动态过程进行连续物位监测,并输出模拟量及数字量信号,包括不同的测量原理:超声波、雷达、电容和静压(差压)式。
一体型SITRANSProbeLU一体化超声波液位计
SITRANSProbeLR雷达液位计
Probe一体化超声波液位计
超声波变送器
MultiRanger多功能液位计HydroRanger水工业液位计
ERS500环境工业液位计MiniRanger短量程物位计
SITRANSLU长量程物位计DPS300污泥界面计OpenChannelMeterIII明渠流量计
Transducer超声波传感器
导波雷达SITRANSLG200
(rosemount3100雷达液位计)
德国VEGA雷达物位计VEGAPULS65雷达液位计
VEGAPULS65雷达液位计的功能
短的微波脉冲通过天线系统发射到被测介质上,它被介质表面反射并被天线系统重新接收。从发射到接收信号的运行时间与容器中的液位成正比。
通过采用一种的时间延伸法得以能够并地测量短的信号运行时间。
技术参数
量程:35m
过程压力:-1...16bar
测量精度:±8mm
rodantennaforsocket50mm
rodantennaforsocket100mm
rodantennaforsocket250mm
接液材质
TFM-PCTFE
TFM-PTFE
螺纹连接:≥G1?,≥1?NPT
(rosemount3100雷达液位计)
面向全国供应罗斯蒙特5300导波雷达液位计流量计,价格货期有优势
产品优势罗斯蒙特5300导波雷达液位计流量计是一款高性能的二线制导波雷达,用于液体、浆料、固体中的液位和界面测量。这款*的过程雷达具有一切您所期望的优点-出的性、*的性、简捷的可操作性和无限的连通性,定会让您如愿以偿。
?由于引入直接切换技术(DirectSwitchTechnology)和导波杆末端探测功能(ProbeEndProjection),所以此款导波雷达即使在低反射介质中也能确保测量长度和测量性满足您的需要。
?采用的时限测定方法,精度高达±3mm。
?提供全系列导波杆,使应用更具灵活性。
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微波信号的传输不受大气的影响,所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。
雷达液位计具有低维护,高性能、高精度、高性,使用寿命长等优点。在与电容,重锤等接触式仪表相比较,具有无可比拟的性。
(rosemount3100雷达液位计)
产品描述:液体液位和界面测量
脉冲反射信号沿探头传输至仪表后,由其中的微处理器进行信号分析,识别出高频信号在物料表面真正的反射回波。仪表使用的信号识别算法(PulseMaster?软件)凝聚了30余年基于行程时间技术的测量经验。
测量参考点至介质表面间的距离(D)与脉冲信号的运行时间(t)呈比例关系:
其中,c为光速。
空标高度(E)已知时,物位(L)的计算公式如下:
测量参考点(R)在过程连接处。请参考外形尺寸示意图:
?FMP51:(→63)(→64)
?FMP52:(→66)
?FMP54:(→67)
Levelflex具有干扰回波抑制功能,可以由用户自行。该功能确保了干扰回波(例如:内部装置和焊缝产生的干扰回波)不会被误识别为真正的物位回波。
(rosemount3100雷达液位计)
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液位计系列>>ZWRD702导波雷达液(物)位计:
一、仪表概述:
导波雷达液位计主要技术达到或优于国内外同类产品,且安装调试简便,可以单台使用,也可组网使用具有低维护,高性能、高精度、高性,使用寿命长等优点。微波信号的传输不受大气的影响,所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。该产品适用于高温、高压、真空、蒸汽、高粉尘及挥发性气体等恶劣环境。可对不同料位进行连续测量。
二、测量原理:
导波雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表,发射能量很低的短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件转换成物位信号。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。一种的时间延伸方法可以确保短时间内稳定和测量。即使工况情况比较复杂,存在虚假回波,用微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。
1、输入:
反射的脉冲信号沿缆式或杆式探头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;
2、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;
3、测量范围:
F-测量范围;E-空罐距离;B-顶部盲区;H-探头到罐壁的zui小距离 顶部盲区是指物料zui高料面与测量参考点之间的zui小距离。 底部盲区是指缆绳zui底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;
4、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。
三、数据处理:
雷达通过输入空罐高度L(=零点),满灌高度H(=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。是对应于 4-20mA输出。
四、适用场合:
适用于高温(350℃)、高压、真空、蒸汽、高粉尘及挥发性气体等恶劣环境。可对不同料位进行连续测量。该仪器主要技术达到或优于国内外同类产品,且安装调试简便,可以单台使用,也可组网使用,可广泛应用于冶金、建材、能源、石化、水利、粮食等行业。
五、性能特点:
1、通用性强:可测量液位及料位,可满足不同温度、压力、介质的测量要求,zui高测量温度可达800℃,zui大压力可达5MPa,并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合。
2、防挂料:*的电路设计和传感器结构,使其测量可以不受传感器挂料影响,无需定期清洁,避免误测量。
3、免维护:测量过程无可动部件,不存在机械部件损坏问题,无须维护。
4、抗干扰:接触式测量,抗干扰能力强,可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。
5、准确:测量量多样化,使测量更加准确,测量不受环境变化影响,稳定性高,使用寿命长。
六、技术:
1、工作频率:100MHz-1.8GHz;
2、测量范围:缆式:0-35m杆式、同轴式:0-6m;
3、重复性:±3mm ;
4、分辨率:1mm;
5、采样:回波采样54次/s;
6、 响应速度:>0.2S(根据具体使用情况而定);
7、精度:<0.1%;
8、输出电流信号:4-20mA ;
9、通讯接口:HART通讯协议;
10、过程连接:G1-1/2,G3/4法兰:DN50,DN80,DN100,DN150;
11、过程压力:-1~60bar ;
12、电源:24VDC(±10%)纹波电压:1Vpp;
13、耗电量:max22.5mA;
14、环境条件:温度:-40℃~ 250℃;
15、外壳防护等级:IP68;
16、防爆等级:EXiaIICT6 ;
17、两线制接线:仪表供电和信号输出共用一根两芯电缆;
18、电缆入口:M20×1.5(电缆直径5~9mm)。
七、安装指导说明:
下述安装指导适用于杆式和缆式探头,管式探头测量与安装方式无关。
安装位置:
1、距离罐壁的距离建议为罐直径的1/6-1/4(至少300mm,混凝土罐至少400mm);
2、不要安装在金属罐中间;
3、不要装在下料口处;
4、选择探头长度时,注意探头底部距罐底约大于30mm;
5、注意介质温度。
罐内障碍物:
1、安装时注意探头距离障碍至少200mm。
干扰的祛除:
1、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;
2、旁通管及导波管(仅适用于液体)对于粘度不打于500cst,可采用旁通管,导波管或管式来避免干扰。
液体标准安装:
对于粘度≤500cst且不易产生粘附的介质,管式探头是理想方案,其特点如下:
性;
1、可用于介电常数大于等于1.4的介质,测量与介质的导电性无关;
2、罐内障碍物及短管尺寸不影响测量;
3、比杆式探头能承受的横向压力高;
4、对于高粘度的介质,建议使用杆式探头。
卧罐及立罐上的安装:
1、管式探头及杆式探头zui长可到6米对于测量距离超过6米的罐,可选用8mm缆式探头;
2、安装及固定方式同固体粉仓测量;
3、对距罐壁的距离无限制,只要避免探头接触罐壁;
4、如果罐内障碍物比较多或过于靠近探棒时,请选用管式探头。
腐蚀性介质测量:
1、如果测量腐蚀性介质,可选用杆式探头套一个塑料套管进行测量。
八、测量条件注意事项:
1、测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算,但在情况下,若罐低为凹型或锥形,当物位低于此点时无法进行测量。
2、若介质为低介电常数当其处于低液位时,罐低可见,此时为测量精度,建议将零点定在低高度为C 的位置。
3、理论上测量达到天线*的位置是可能的,但是考虑到腐蚀及粘附的影响,测量范围的终值应距离天线的*至少100mm。
4、对于过溢保护,可定义一段距离附加在盲区上。
5、zui小测量范围与天线有关。
6、随浓度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以将其反射,但在一定的条件下是可以进行测量的。
九、日常检查维护:
1、日常检查维护主要是查看电源电压和输出电流是否正常。通电后,大约需要30~60min仪表才能正常工作。如果投运后仪表没有输出,则应检查电源是否真正接上,并检查保险丝是否烧坏。
2、使用时是和设备连成一体的,整个系统雷达液位计是密封的,所以平时还应检查各部件连接处的密封情况是否良好。
3、雷达头内部的使用温度为65℃。一般使用情况下不会超过这个温度,但若被测介质的温度很高,则雷达头内部的温度有可能超过65℃。这时,可以用少量的风,经此φ6X1紫铜管自雨水帽吹入雷达头,以将内部的温度降下来,不要用水或其他液体进行机械冷却。
4、易挥发的有机物会在雷达液位计的喇叭口或天线上结晶,要按期检查和清理。
注意事项:
1、测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算,但在情况下,若罐低为凹型或锥形,当物位低于此点时无法进行测量。
2、若介质为低介电常数当其处于低液位时,罐低可见,此时为测量精度,建议将零点定在低高度为C的位置。
3、理论上测量达到天线*的位置是可能的,但是考虑到腐蚀及粘附的影响,测量范围的终值应距离天线的*至少100mm。
4、对于过溢保护,可定义一段距离附加在盲区上。
十安装要求:
1、对于直径较小的圆形罐,安装点距离罐壁的zui小距离不能小于35cm,通常液位计与罐壁的距离设置为罐直径的1/6-1/4为佳。
2、雷达液位计不能安装于液体流入口的正上方。
3、雷达液位计不能安装于圆形罐的正中间,避免干扰信号。
4、安装时,法兰上的标记应指向罐壁,且法兰对水平面的误差应小于正负0.5度。
5、安装喇叭口天线时,天线下端要低于罐顶20mm以下,喇叭口天线与液面垂直,避免出现回波。喇叭状的天线要延伸到连接管下面。
6、波导管的安装位置应远离出料口,其中轴线应与液面垂直。
十一、数据对照表:
十二、选型一览表:
十三、选型需要知道的数据:
1、测量范围是几米,要求盲区是多少。
2、被测量的介质类型(液体还是固体,具体的名称如:清水、污水、泥浆、汽油、柴油、甲苯、二氧化硫、矿石、煤炭、水泥、黄豆、小麦、玉米、面粉等)。如果是液体:液面是否有蒸汽、雾气、泡沫、波浪、搅拌、漂浮物;如果是固体:是否有粉尘,介质是颗粒状还是粉末状。
3、介质的zui低zui高温度,zui小zui大压力。
4、介质的腐蚀性,如果是放在罐子内的,需要知道罐子的材质,有没有防腐的衬里。
5、是否需要防腐、防爆,要分体式还是一体式。
6、工作环境:敞口的池子、有盖板的池子、卧罐、立罐、球罐,罐子是否通大气压等。
7、工作电源:是直流24VDC还是交流220VAC。
8、输出信号:4~20mA电流,还是485通信输出,需要继电器输出吗?