HBRD-FMF21雷达物位计性价比高的
工业生产过程要求液位测量仪表应满足多功能、智能化、、精度高、免维护等要求,磁致伸缩液位计、导波雷达物位计和差压变送器均适用于液位测量,昌晖仪表结合这三种仪表在火电厂的应用,对差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计性能原理与液位测量应用现状作一对比。
1、工作原理
①磁致伸缩式液位计工作原理
如图1所示,磁致伸缩式液位计根据磁致伸缩原理设计,其在一个非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线,在顶端装一个压磁传感器,每秒发出10个电流脉冲信号,并开始计时,电流脉冲同磁性浮子在磁致伸缩线上产生一个扭应力波,沿磁致伸缩线向两端传送。测量压磁传感器收到这个扭应力波信号的起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔,来判断浮子位置,即得被测液位,转变为成比例的4-20mA信号输出。
图1 磁致伸缩式液位计工作原理
②导波雷达物位计测量原理
如图2所示,导波雷达液位计由发生器产生一个沿导波杆向下传送的电磁脉冲波,遇到介电常数大的液体表面时被反射,计算脉冲波的传导时间,而得到液位位置。
图2 导波雷达物位计测量原理
③差压变送器测量原理
差压变送器传感器是双侧压力作用测量元件,经压-电转换器,处理为标准4-20mA信号输出。
2、分析与比较
①差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计原理比较
A、磁致伸缩液位计根据磁浮子位置测得液位,测量影响因素为介质密度,介电常数、气相组分、工作温度、压力对测量没有影响。
B、导波雷达液位计测量的影响因素为介电常数、气相组分,温度、压力对测量也有一定影响。
C、差压变送器是根据压差变化测量液位,影响测量结果的因素如腔体真空或负压产生虚假读数;管路内气泡带来干扰;容器内水的密度改变导致测量误差。
②差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计特性比较
A、磁致伸缩液位计特性
a、性强
由于磁致伸缩液位计采用波导原理,整个变换器封闭在不锈钢管内,和测量介质无接触,无机械可动部分,故无摩擦、无磨损,传感器工作,寿命长。
b、精度高
由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作,通过测量起始脉冲和终止脉冲的时间来确定被测位移量,因此测量精度高,分辨率优于0.01%FS,这是用其他传感器达到的精度。
c、性好
磁致伸缩液位计测量时无需开启罐盖,避免了人工测量所存在的不因素;防爆性能高,本安防爆,使用,适用于对化工原料和易燃液体的测量。
d、易于安装和维护
磁致伸缩液位计一般通过罐顶已有管口进行安装,适用于地下储罐和已投运储罐,在安装过程中不影响正常生产。
e、便于系统自动化工作
磁致伸缩液位计的二次仪表采用标准输出信号,便于计算机对信号进行处理,容易实现联网工作,提高整个测量系统的自动化程度。
B、导波雷达物位计特性
a、对液体、颗粒及浆料连续物位测量不受介质变化、温度变化、稀有气体及蒸汽、粉尘、泡沫等的影响。
b、液体量程小于15m时,测量精度为±5mm;量程大于15m时,测量精度为5mm±0.05%。
c、量程60m,耐250℃高温、40kg高压,适用于爆炸危险区域。
d、对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力,测量不受影响。
e、顶部和底部具有盲区。
C、差压变送器特性:
a、常规差压变送器在许多液位测量应用中,在液体有额外的蒸气压力。由于蒸气压力不是液位测量的一部分,需要使用引压管和有密封件的毛细管来抵消它的存在。
b、电子远传技术采用数字结构取代机械部件,响应速度更快,测量精度也有所提高。
c、天气寒冷时装置通常需要伴热或保温,要检查引压管漏水、冷凝、蒸发和堵塞。
d、距离过长的毛细管会使压力传输变得误差过大,同时安装过程要求较高。
表1 差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计特性比较
仪表类型 测量精度 性 安装 泄漏点 维护量 寿命
差压变送器 低 一般 复杂、附件多 较多 大 长
导波雷达 较高 较高 简单 较少 低 较长
磁致伸缩 高 高 简单 少 低 长
③工况干扰比较
实际应用中常见工况产生干扰和影响的情况如表2所示。
表2 实际应用中常见工况产生干扰和影响的情况
常见工况 差压变送器 导波雷达物位计 磁致伸缩液位计
压力变化 影响很大 无影响 无影响
温度变化 影响很大 有影响 无影响
震动干扰 影响很大 有影响 无影响
电磁干扰 无影响 有影响 无影响
介质 水、汽 水、汽 水、汽
介电常数 影响很大 影响很大 无影响
介质成分(如水、汽) 影响很大 影响很大 无影响
④适用范围比较
差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计适用范围如表3所示。
表3 差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计适用范围
适用范围 差压变送器 导波雷达物位计 磁致伸缩液位计
压力0-1MPa 适用 适用 适用
压力0-4MPa 适用 适用 适用
压力0-30MPa 适用 —— 适用
温度0-100℃ 适用 适用 适用
温度0-220℃ 适用 适用 适用
温度0-565℃ 适用 —— 适用
精度5‰-1‰ 适用 适用 适用
精度1‰ —— —— 适用
量程0-5m 适用 适用 适用
量程0-10m 适用 适用 适用
量程0-30m 适用 适用 适用
由对析可知:
①磁致伸缩液位计适用于电厂工况,精度高,稳定性很好,安装与维护量很小,基本不需要维护。在电厂高加、低加、凝汽器、除氧器等容器设备以及其他辅机工位,如油站、化水等均适用。其凭借环境适应性强、安装方便、高精度、低成本、免维护的优点,在当今液位测量领域占较大优势。
②导波雷达液位计适合的工况较好,对温度和环境要求较高,对于安装空间有一定的要求。安装要求避开进料口,以免产生虚假反射。不能安装在拱形罐的中心处(否则传感器收到的虚假回波会增强),也不能距离罐壁很近,佳安装位置在容器半径的1/2处。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,满足精度要求。调试较方便,运行和维护量不大。
③差压变送器适合的工况有限,而且传感器零漂移严重;测量偏差大,长期工作稳定性差,精度较低,受环境影响较大;安装及维护量较大,无论是正常运行还是例行维护,工作量都较大,现在基本作为一个备用选择。
一、定义
杆式导波雷达液位计是一种接触式物位测量仪器,它使用导波杆直接插入测量介质,通过导波杆内的雷达波的反射来测量液位高度。
二、工作原理
杆式导波雷达液位计基于时域反射原理(TDR)工作。它以高频振荡器为基础,发射电磁脉冲,这些脉冲沿着导波杆向下传播。当被测介质表面遇到时,部分电磁脉冲会反射回来形成回波。通过测量发射波和反射波的运行时间,可以计算出液位高度。具体来说,运行时间可通过公式t=2d/c(其中d为液位高度,c为雷达波在介质中的传播速度,通常接近光速)转换为液位高度。
三、特点高精度:由于采用雷达波进行测量,杆式导波雷达液位计具有高精度,能够满足各种液位测量的需求。高反应速度:雷达波的传播速度快,因此杆式导波雷达液位计能够迅速响应液位变化,提供实时的液位信息。性好:杆式导波雷达液位计的结构设计合理,能够适应各种恶劣的工况环境,确保长期稳定运行。适用范围广:杆式导波雷达液位计可以用于各种液体、颗粒及粉末的液位测量,能够适应不同介质的要求。
四、应用场景
杆式导波雷达液位计广泛应用于各种工业领域,如石化工业中的储罐、反应釜等;食品工业中的糖浆储存罐、烘烤炉等;以及污水处理行业中的污水池、沉淀池等。此外,它还可以用于电力行业中的水库、大型油罐等液位测量。
五、注意事项在选择杆式导波雷达液位计时,需要考虑被测介质的性质(如介电常数、电导率等),以确保测量结果的准确性。安装时需要注意导波杆的长度和插入深度,以确保测量范围符合实际需求。定期对杆式导波雷达液位计进行维护和保养,可以延长其使用寿命并保持测量精度。
综上所述,杆式导波雷达液位计是一种高精度、高反应速度、性好的液位测量仪器,广泛应用于各种工业领域。在选择和使用时,需要根据实际需求进行综合考虑。
经济性分析与选型建议
80GHz雷达价格是26GHz的1.5-2倍,但在低ε介质中可减少50%无效采购。某电厂案例显示,替换差压变送器后年维护成本从3万降至5000元。四线制分体设计节省电缆,300米传输仅需0.5mm²线径。无线版本免除布线,但需5年更换电池(典型功耗18mW)。行业数据显示投资回报期平均1.8年,主要来自减少的停机损失。
是一种常用的液位测量仪器,其具有高精度、高反应速度、广泛的应用场景等特点。本文将介绍导波雷达的应用场景,并从两个实际测量案例出发,说明导波雷达液位计的性。
导波雷达液位计的应用场景,导波雷达液位计由于具有高精度、反应速度快、性好等特点,因此其应用范围广泛。常见的液位测量应用场景如下:石化工业:如、反应釜、造纸机械等等;食品工业:如糖浆储存罐、烘烤炉、松饼罐等等;污行业:如污水池、沉淀池、调节池、反渗透设备等等;电力行业:如水库、大型油罐等等。
两个导波雷达液位计实际案例,个石化厂储罐液位测量,在这个案例中,一个石化厂需要对大型储罐的液位进行监测。考虑到储罐的大型、高度等因素,这里采用了导波雷达液位计进行液位测量。由于储罐液体性质较为复杂,如锂盐、溴化钾等腐蚀性物质,因此对测量仪器的性和精度提出了较高的要求。经过使用导波雷达液位计进行液位测量后,其反应速度和精度都得到了较好的保障,为厂家带来了较好的生产效益。第二个食品工业烘烤炉温度测量 在食品工业的烘烤炉中,需要测量炉膛的液位,以便控制烘烤温度和时间。传统的液位计在液位变化较大的情况下不准确,需要经常进行手工调整。为了提高测量的准确性和便捷性,这里应用了导波雷达液位计进行液位测量。因为导波雷达液位计具有反应速度快、高精度的特点,它提供了准确的液位读数和高水平的自动控制。
导波雷达液位计具有高精度、反应速度快、性好的优点,广泛适用于石化、食品、污水处理等各个领域的液位监测。本文从两个实际测量案例出发,说明了导波雷达液位计在不同行业的应用场景以及其性,为相关用户提供了参考和帮助。在实际应用中,需要注意不同场景和环境对导波雷达液位计的要求,并且根据实际情况进行存储、维护和保养,以维护其高精度、、的测量品质。
导波雷达液位计是接触式物位测量,采用时域反射技术(TDR)电子单元发射微波脉冲沿着导波杆(缆)传播,当接触被测介质时,产生反射信号由电子部件接收,计算发射到接收的间隔时间,转换为被测介质的距离。导波雷达液位计测量原理如图1所示。通过测量发射脉冲与反射脉冲的时间差,并通过以下公式即可计算出被测物质到仪表法兰的距离:2D=Ct (1)
式中:C为光速;T为发射脉冲与反射脉冲时间差;D为空间距离。
根据设定的满罐和空罐位置,通过以下公式即可计算出物料高度并输出4~20mA电流:
物料高度:L=E-D(2)
输出电流:Io=4+L×16/E (3)
式中:L为物料高度;E为量程。
导波雷达液位计适合测量液/液界面,如油水界面,油与水、油与酸、低介电的有机溶剂(甲苯、苯、环己烷、己烷、松节油和二甲苯)和水或酸。测量液/液界面应注意以下几点:
(1)介电常数较低的介质位于上部。
(2)两种液体的介电差异不低于10。
(3)上层介质的介电常数是已知的,该参数可在现场确定。
(4)上层介质的大厚度取决于其介电常数。
(5)上层介电常数下限<3,下层介电常数上限>20。
(6)可同时进行液位测量和界面测量。
导波雷达液位计可用在几何尺寸小的容器,也可用在旁通管和各种尺寸的储罐,适用于测量多种粉尘和谷物等。导波雷达液位计测量特性:
(1)无可活动机械部件,维护成本低。
(2)安装方便,支持罐顶安装或旁路管顶部安装。
(3)适用于液面、界面和粉末状或小颗粒状固料的物位测量。
(4)不受介质密度和pH值等物理参数变化的影响且无需进行补偿。
(5)适用于高温、低温、蒸汽和高压场合。
导波雷达液位计使用过程中微波沿导波管向下传导,尽量避免导波杆周围出现金属干扰或物料堆积的情况发生。导波雷达有的诊断功能,具有检测导波杆聚积物的能力。导波雷达液位计的结构由3个部件组成,即雷达变送器、过程密封件和导波杆。过程密封件和导波杆使得低能脉冲微波以光速沿其向下发送,在导波杆与物位(气/物、气/液或液/液界面)的交点通过导波杆被反射回雷达变送器。雷达变送器接收导波杆的测量信号,然后对这些信号进行处理并提供稳定的输出信号。
嘉可仪表JK系列雷达液位计种类,主要有缆绳式导波雷达液位计、杆式导波雷达液位计、喇叭口天线型雷达液位计、防腐四氟型雷达液位计、水滴型天线雷达液位计、卫生型平板雷达液位计、PFA桶天线雷达液位计、水利雷达液位计、高温型雷达液位计、高频雷达液位计、调频波FMCW型雷达液位计等。
HBRD-FMF21雷达物位计性价比高的
1、概述
MT2000导波管雷达液位变送器采用雷达技术,雷达信号沿着导波管传输,可消除虚假回波,减少信号损失,仪表具有不受大气情况和介质密度变化的影响,测量精度高,测量范围大,多种过程连接方式,安装使用方便等特点。仪表输出4~20mA标准电流信号,可选HART协议或HoneywellDE协议进行通讯。
2、主要技术参数
测量范围:0.6~30.5m,0.6~61m
度:±5mm
分辨率:±1.6mm
显示单位:在现场可选择毫米、厘米、米或%等工程单位。
工作电源:13.5~36VDC,两线制
材质:壳体:铸铝
传感器:316L
过程连接:单杆式、单缆式:DN25,PN4.0
双杆式、双缆式:DN50,PN4.0
旁通管型:DN25,PN4.0 法兰标准HG20592-77,凸面法兰,其它法兰标准如JB、HGJ、GB、ANSI等可注明。
高温型:DN65,PN4.0
护管型:DN50,PN4.0
卫生型:三夹子1.5“
认:FM,CSA,CENELEC
隔爆型ExdIICT6
本安型ExiaIICT6Ga
外壳防护:IP67
3、外形结构图
测量原理 通过浸入过程介质的导波杆引导低功率、纳秒级微波脉冲,进行液位物位测量。当微波脉冲抵达具有不同介电常数的介质时,部分能量被反射回变送器。 变送器利用次反射的余波测量界面位置。在上层产品表面未被反射的部分微波继续向下直达下层产品表面然后也被反射回来。其波速取决于上层产品的介电常数。发射脉冲与反射脉冲之间的时间差被换算成距离,由此计算出总体液位或界面位置。反射强度取决于被测产品的介电常数。介电常数值越高,反射强度越大。
导波雷达技术的优势高度、的直接液位测量,无需对变化的过程条件(如密度、导电性、粘度、pH、温度和压力)进行补偿。无活动部件、无需重新标定,将维护工作减到少适用于蒸汽、粉尘、湍流和泡沫工况适用于几何形状复杂或存在干扰物的小型储罐,而且不受旁通管机械设计的影响由上而下的安装方式可大程度地降低泄漏风险
高度的应用灵活性
5300 系列的特性能更优,适用于更多应用;适用于大多数液体和固体的液位/物位应用,以及液体界面位置测量应用;实现多方面,其中包括过程容器、控制和,即使是具挑战性的应用场合也能妥善处理,十分;可广泛选择材料、过程连接件、导波杆类型和配件;通过多种选项,您可以找到适合现有旁通管的产品或带有罗斯蒙特 9901 高品质旁通管的完整组件;动态蒸汽补偿选项自动对蒸汽空间介电常数的变化进行补偿。
佳性能与正常运行时间的直接切换技术 (DST) 与导波杆末端探测 (PEP) 可提高测量能力和性;能够将单管导波杆用于长测量范围、障碍物和低介电常数场合,确保在更多应用(如粘性介质)中具有性;对于具有挑战性的应用场合(如塑料颗粒和易沸腾的烃类产品),导波杆末端探测提供备份功能;智能电流接口具有更稳定的微波和 EMI 性能,可使外部干扰造成的影响小。
设计坚固,性高无与伦比的重型导波杆解决方案具有多层保护,可用于端温度和端压力;回波逻辑和智能软件功能具有更佳的能力,可跟踪表面,检测整个容器的状况;防溢罐保护和集成系统 SIL3 适用性均经过第三方认;电子部件和电缆连接位于单独的隔室中,操作更,并且更能受潮;带有验反射器,可轻松验变送器,检测高液位条件;
技术规格液体和半液体液位,和/ 或液体/ 液体界面,或固体物位;5301 型用于液位或全浸没界面测量;5302 型用于液位和界面测量;5303 型用于固体物位测量;微波输出功率额定 300 μW,大 45 mW;湿度0 - 100% 相对湿度;启动时间小于 40 秒;输出:两线制, 4—20 mA。将数字过程变量叠加在 4-20 mA 信号上,符合 HART 协议的主机都可调用。HART 信号可用于多站模式。
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温馨提示:将产品铭牌右下角的8位数字编号,输入到官网右上角查询框内,可查询到VEGA产品真伪(型号及出厂日期)。雷达液位计基本选型参数:测量范围、是否防爆、过程连接尺寸和材质、是否带显示模块。
德国VEGA Grieshaber KG公司由Bruno Grieshaber先生,创立于1959年,世界领先的液位测量和压力仪表供应商,过程工业测量技术世界领先,拥有雷达液位测量的顶尖技术,产品包括物位测量仪表、压力测量仪表和限位检测仪表,倚靠着德国高质量的精益制造,在石化、化工、冶金、能源、水处理等行业收获了佳的口碑。VEGA(威格)产品采用不同的测量原理,如超声波、导波雷达、电容、雷达、静压和振动叉型,用来测量不同的介质:液体、料位、物位、流量、固体、粉末、压力和气体等,适用于水处理行业,各工业行业的酸、碱和助剂的储罐,或者穿透塑料容器壁测量物位。
VEGA研发了易于安装和操作的测量技术,通过VEGA产品的控制和监视,让复杂的生产过程变得直观,模块化设计让产品维修、更换更为简便。VEGA产品广泛用于化学和制厂、食品工业、饮用水供应系统、污水处理厂、垃圾填埋场、采矿、发电、石油平台、船舶和飞机等,典型应用是水处理、泵站、雨水溢流池和监控水位。
1997年VEGA个推出了双线雷达传感器,即使在端粉尘产热和灌装噪音等困难的工艺条件下,也能的液位测量,这款产品使之成为雷达传感器领域市场领导者。VEGA在80多个国家有子公司和分销网络,仅在欧洲就分布在34个国家,北美和南美有10个国家,非洲、亚洲和澳大利亚有36个国家。
1989年,德国VEGA公司与天津市自动化仪表厂合资建立了“天津天威有限公司(Tianjin-VEGA Co. Ltd)”,并在上海、广州、成都设有分公司,现更名为“威格(中国)仪表有限公司”。
VEGA系列产品:
-VEGASON 61,62,63:超声波传感器用于持续性物位测量
-VEGAPULS 61,62,63,64,65,69:雷达传感器用于液体的持续性液位测量
-VEGAPULS WLS61:壳体能防淹没,雷达传感器用于水和废水的持续性液位测量
-VEGAPULS C11,C21,C22,C23用于连续测量物位的雷达传感器,适用于在保护方式要求高的简单应用中非接触测量物位
-VEGAPULS 11,21,31非接触式简易物位测量的理想的传感器,用于连续测量液位的雷达传感器
-VEGAFLEX 81,82,83,86:导波雷达 TDR-传感器用于持续性粒料物位测量
-VEGAVIB 61:振动物位计用于粒料测量
-VEGAVIB 62:带负荷线缆的振动物位计用于粒状粒料
-VEGAVIB 63:带加长管的振动物位计用于粒状粒料
-VEGACAP 62,63,64,65,66:电容式棒式电用于物位限测量
-VEGACAP 67:电容式高温型电,用于限位检测
-VEGACAP 69:电容式双棒电,用于限位检测
-VEGABAR 14:过程压力变送器,带陶瓷测量元件
-VEGABAR 17:过程压力变送器,带金属测量元件
-VEGABAR 81:带压力传导系统的压力变送器
-VEGABAR 82:压力变送器,带陶瓷测量元件规模尺寸的料仓
-VEGABAR 83:压力变送器,带金属测量元件
-VEGABAR 86:悬挂测压变换器 带CERTEC®测量单元
-VEGABAR 87:投入式压力变送器,带金属测量元件
-VEGASWING 51,61:振动液位计
-VEGASWING 63:振动液位计带加长管
-VEGASWING 66:振动式限位开关,用于测量限温度/压力下的液体介质
-VEGAWELL 52:带有陶瓷测量元件的悬挂式压力变送器
-VEGABOX 02:用于悬挂测压变换器的电气连接和通风
-VEGABOX 03:带通风过滤器的压力补偿壳体
-VEGATOR 111,112,121,122,141,142:单通道信号处理仪表,用于限位检测
-VEGATRENN 141,142,149,151,152:隔离和保护仪表,将本安型和非本安型电流回路分离
-VEGADIF 85:带金属测量膜片的差压变送器
-FIBERTRAC 32:用于连续测量物位和分离层的辐射传感器
-PLICSMOBILE T81:移动通信单元
-PLICSMOBILE B81:电池壳体
-PLICSMOBILE S81:太阳能电池组件
-CSB:带双面加装压力调节器
-CSS:带单面加装压力调节器
-PLICSCOM:显示和调整模块
-VEGADIS 81,82,176外部显示调整器
导波型雷达物位变送器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被测介质的距离成正比。
多种过程连接方式及探测组件的形式,导波型雷达物位变送器适于各种复杂工况及应用场合。如:石油、化工、电力治金、等高温度高压力、强腐蚀的酸碱或粘稠的、混浊的含有杂质及小介电常数介质等。