雷達(dá)物位計是應(yīng)用于測量固體和液體物/物位測量的大量程連續(xù)調(diào)頻雷達(dá)。是當(dāng)今市場上較為便捷、可靠的雷達(dá)料位計,它以78GHz的頻率創(chuàng)建了很短的波長,幾乎對所有固體材料才能產(chǎn)生極好的信號反射,雷達(dá)物位計甚至在非常陡峭和起伏的不規(guī)則料面也能產(chǎn)生良好的測定效果。4°窄波束角和短JLRS560幾乎可以在任何位置實(shí)現(xiàn)安裝和可靠的料位測量,通過按鍵或手操器,進(jìn)行簡單的設(shè)置,在極短時間內(nèi)就可準(zhǔn)備就緒和運(yùn)行,真正體現(xiàn)了低成本和高效率并且極少維護(hù)的測量。
雷達(dá)物位計因其特殊的非接觸式測量特性,可對有污染性和腐蝕性的介質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,其穩(wěn)定和準(zhǔn)確的表現(xiàn)也同樣體現(xiàn)在復(fù)雜的測量環(huán)境下。輸出的4~20mA信號可以提供遠(yuǎn)端控制,采用了獨(dú)特的微波技術(shù)和Echo-tech回波處理技術(shù)以適應(yīng)各種工況。脈沖的工作方式可測小介電常數(shù)介質(zhì),并安全適用于各種金屬,非金屬容器內(nèi),對人體及環(huán)境無傷害??捎糜诖鎯蕖⒅虚g緩沖罐、水泥罐或過程容器的物位測量。
一、雷達(dá)物位計測量原理:
調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計在測量過程中應(yīng)用了按照線性變化的高頻信號,雷達(dá)物位計的信號從天線發(fā)出,在被測量平面反射,回波被天線接收。雷達(dá)物位計信號的發(fā)出與回波接收的頻率差被用于進(jìn)一步的信號處理,頻率差對應(yīng)于測量距離。一個大的頻率差應(yīng)對于一個較大的測量距離。通過FFT頻率差被轉(zhuǎn)化為頻譜差,進(jìn)而換算出測量距離。物位與測量距離的差別取決于空罐的高度。發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。
二、雷達(dá)物位計產(chǎn)品優(yōu)勢:
1.設(shè)計從電源部分起就選用高質(zhì)量的電源模塊,元器件選擇進(jìn)口高穩(wěn)定可靠的器件,完全可以跟世界同類型儀表相比。
2.高精度兩線制技術(shù),是差壓、磁致伸縮、射頻導(dǎo)納、磁翻板等種類物位儀的優(yōu)良替代產(chǎn)品。不受壓力、溫度變化、惰性氣體、煙塵、真空、蒸汽等環(huán)境影響,安裝簡便,牢固耐用,免維護(hù)。
3.搭載通用的4-20mA+HART總線協(xié)議,通過調(diào)試模塊輕松實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場標(biāo)定操作,雷達(dá)物位計通過上位機(jī)調(diào)試軟件可實(shí)現(xiàn)簡單的組態(tài)設(shè)定和遠(yuǎn)程編程測量靈敏,刷新速度快適用于高溫工況,過程溫度可高達(dá)200℃,當(dāng)采用高溫延長天線時可達(dá)350℃。
三、雷達(dá)物位計注意事項(xiàng):
測量范圍從波束觸及罐低的那一點(diǎn)開始計算,但在特殊情況下,若罐低為凹型或錐形,當(dāng)物位低于此點(diǎn)時無法進(jìn)行測量。
若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時,罐低可見,此時為保證測量精度,建議將零點(diǎn)定在低高度為C的位置。
理論上測量達(dá)到天線尖端的位置是可能的,但是考慮到腐蝕及粘附的影響,測量范圍的終值應(yīng)距離天線的尖端至少100mm。
對于過溢保護(hù),可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。
最小測量范圍與天線有關(guān)。
隨濃度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以將其反射,但在一定的條件下是可以進(jìn)行測量的。
雷達(dá)物位計用于對液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸連續(xù)測量,適用于溫度、壓力變化大、有惰性氣體或蒸汽存在的場合。它采用微波脈沖(PTOF)的測量方法,并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常工作。波束能量低,可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi),對人體及環(huán)境均無傷害。
雷達(dá)物位計如何延長使用壽命:
1、儀表在室外安裝建議加裝遮陽板以延長儀表使用壽命。
2、電線、電纜保護(hù)管,要注意密封防止積水。
3、儀表雖然自身帶有防雷器件,但儀表在多雷地區(qū)使用時,建議在儀表的進(jìn)出線端另外安裝專用的防雷裝置。
4、儀表在特別炎熱、寒冷的地方使用,即周圍環(huán)境溫度有可能超出儀表的工作要求時,建議在液位儀周圍加設(shè)防高、低溫裝置。
雷達(dá)物位計可發(fā)出高頻率微波,沿著探桿傳播,由于遇到被測介質(zhì),介電常數(shù)突變,引起反射。發(fā)射脈沖與反射脈沖的時間間隔與被測量介質(zhì)的距離成正比。同時,導(dǎo)波雷達(dá)也可以測量兩種不同介質(zhì)的界面,雷達(dá)物位計充分利用介質(zhì)的介電常數(shù)的不同。但測量條件是上層介質(zhì)不導(dǎo)電,或其介電常數(shù)比下層介質(zhì)介電常數(shù)小10倍以上。脈沖的工作方式可測小介電常數(shù)介質(zhì),并安全適用于各種金屬,非金屬容器內(nèi),對人體及環(huán)境無傷害。煤廠,電廠、石油化工、食品行業(yè)及一般工業(yè)應(yīng)用。
雷達(dá)物位計從測量原理角度分為:脈沖型雷達(dá)物位計、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計。
一、脈沖型雷達(dá)物位計原理:
雷達(dá)物位計天線發(fā)射極窄的微波脈沖(例如:6G頻率雷達(dá),即:發(fā)送一個△t時間(一般為1ns)的脈沖,疊加6GHZ的正弦波信號),這個脈沖以光速在空間傳播,碰到被測介質(zhì)表面,其部分能量被反射回來,被同一天線接收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比。由于其發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔非常小,雷達(dá)物位計一般都采用時間拓展技術(shù),并采用多次測量求平均的方法獲得最終結(jié)果;這種測量技術(shù)決定了其精度為5~10mm。
脈沖雷達(dá)由于采用微波脈沖信號,是間斷性發(fā)射脈沖方式,所以,脈沖雷達(dá)可以做到功率比較低,一般為0.5W內(nèi)。雷達(dá)物位計可以很方便的實(shí)現(xiàn)本安設(shè)計。在設(shè)計中大都采用大電容充電方式,等電容充電到一定容量后,進(jìn)行一次微波脈沖信號發(fā)射測量。這種設(shè)計方式?jīng)Q定了其在料位變化率比較快的情況下,會出現(xiàn)鎖波現(xiàn)象。
二、調(diào)頻連續(xù)波型雷達(dá)物位計:
相對于脈沖回波時間差方式的測量原理,調(diào)頻連續(xù)波型液位雷達(dá)采用FMCW(頻率調(diào)制/連續(xù)波)體制,可以達(dá)到計量級的測量精度。雷達(dá)物位計安裝在罐頂液位計通過天線向液面發(fā)射經(jīng)頻率調(diào)制的電磁波信號,被測表面返回的信號被發(fā)射天線接收,并與天線發(fā)射的瞬時頻率信號比較。雷達(dá)物位計由于信號的頻率按照一定規(guī)律不斷變化,因此比較信號頻率與天線到液面的直線距離成比例。綜合測量信號與油罐形狀參數(shù),進(jìn)行幾何處理,就可以得到精確的液位高度和剩余量信息。