吉林YUZHENG-6912S雷达物位计
高精度测量中的信号处理技术
现代雷达物位计采用FMCW(调频连续波)技术,频率线性度达±0.01%,分辨率比脉冲式提高10倍。先进的回波处理算法能有效抑制虚假回波,如:动态阈值跟踪技术自动过滤固定干扰;多回波分析系统可识别并排除搅拌器反射。80GHz雷达的采样速率达100Hz,完全满足快速料位变化场景。某煤炭码头应用案例表明,结合卡尔曼滤波算法后,装船过程中的测量波动从±50mm降至±5mm。部分高端型号已实现0.05%FS的线性度,满足贸易交接级计量要求。
产品名称:导波雷达物位计
产品型号:YR
产品报价:
产品特点:导波雷达物位计是基于时间行程原理的电磁波测距系统。仪表探头发出的1GHz的微功率电磁波信号沿着探测组件(探杆或探测缆绳)以光速进行传播。当电磁波接触到被测物质表面时,由于介电常数发生突变,电磁波被反射回来。反射回来的电磁波沿着探测组件传播,并返回到仪表探头。电磁波的发射与接收的时间间隔与仪表探头到被测介质的距离成正比,由此能够计算出仪表探头到被测介质表面的距离。
雷达物位计是物位仪表一种常用产品类型,具有测量、性能稳定、性高、维护简便、适用范围广等优点。可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对液体、浆料及颗粒料的物位进行测量,适用于粉尘、温度、压力变化大、有惰性气体及蒸汽存在的场合。那么,雷达物位计的种类和应用具体有哪些呢?
一、产品分类
按工作方式划分,雷达物位计可分为接触式雷达物位计和非接触式雷达物位计,具体如下:
1.非接触式(射空雷达) 雷达物位计
非接触式雷达物位计常用喇叭或杆式天线来发射与接收微波,仪表安装在料仓顶部,不与被测介质接触,微波在料仓上部空间传播与返回。
非接触式雷达物位计,按照微波的波形又可分为脉冲雷达物位计和调频连续波雷达物位计。
2.接触式雷达物位计
接触式雷达物位计一般采用金属波导体(杆或钢缆)来传导微波,仪表从仓顶安装,导波直达仓底,发射的微波沿波导体外部向下传播,在到达物料面时被反射,沿波导体返回发射器被接收。
这种可以通过导波线或导波杆直接接触所测物料来测量的接触式雷达物位计,主要是导波雷达物位计,根据其采用的金属波导体不同,又可进一步细分为:缆式(单/双)、杆式(单/双)和同轴导波雷达物位计。
相比接触式雷达物位计,非接触式雷达物位计具有安装简单、维护量少、使用方式灵活、不受仓内粉尘、温度等因素的影响等优点,是近年来发展快的一种测量仪器。
二、技术原理
1.脉冲雷达物位计
脉冲雷达物位计将发射微波脉冲,以光速(在空气中)传播,碰到被测介质表面(介电常数大于传播介质的介电常数),部分微波被反射回来(反射量取决于料面平整度/介电常数大小),被同一天线接收,介质的反射量(率)越大,信号就越强,越好测量;反射量(率)越小,信号就越弱,越容易受干扰。准确的识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔△t,从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离D。
脉冲雷达原理图
2.调频连续波雷达物位计
FMCW雷达用24GHZ作为测量基频(载频),2GHZ为调节频宽, 整个扫描时间为7ms,完成一次线性扫描,信号发射后,经过一定的时间延迟后,接受到回波信号。在线性扫频中产生的时间差,将正比例液位距离,由于有许多反射波,将的回波时间进行傅立叶(FFT)变换,将时间信号转换成有一定能量的频谱,视频谱比较高和比较陡的信号为有用信号。
调频连续波雷达物位计原理图
3.导波雷达物位计
导波雷达发出高频微波脉冲沿着探测组件(钢索或者钢管)传播,当遇到被测介质时,由于介电常数突变,引起发射,一部分脉冲能量被发射回来。发射脉冲与反射回来的脉冲的时间间隔与被测介质的距离成正比。
三、应用区别
雷达物位计的应用范围很广泛,涵盖了电力、钢铁、冶金、水泥、石油化工、造纸、食品等领域,但是应用不同原理的雷达物位计,其解决的应用工况也各有不同。
脉冲雷达物位计一般可以用于大部分应用场合,主要针对圆柱形、35米以内罐体介质的液位测量;但对于球形罐或者带有搅拌功能的液体储罐,就需要使用导波雷达物位计进行测量;而针对大量程、粉尘较大的容器或储罐,就使用能量大、抗干扰能力强的调频连续波雷达物位计。
吉林YUZHENG-6912S雷达物位计
皖特缆26G 万向型 石灰石(高频雷达)物位计/安徽天缆电气有限公司供应
RZRD-606 万向型高频雷达物位计是一款采用脉冲原理非接触式雷达物位计,可广泛应用于测量固体料位、过程容器、强粉尘、易结晶、结露场合,可以测量石灰石,煤块,水泥,沥青,原油,焦炭,浆料等物料的物位高度。
1.1工作原理
雷达物位计通过天线发射窄且能量很低的微波脉冲信号,这个脉冲信号以光速在空间传输,遇到被测介质发生反射,反射信号被仪表接收,发射脉冲信号与接收脉冲信号的时间间隔与基准面到被测介质表面的距离成正比,通过测量发射与接收的时间间隔,来实现天线至介质表面距离的测量。
1.2 应 用: 固体料位、过程容器、强粉尘、易结晶、结露场合
频率范围: 26GHz
测量范围: 0-30m
精 度: ±15mm
介质温度: -40...250℃
过程压力: -0.1...4.0Mpa
过程连接: 螺纹、法兰
防爆等级: Exia II CT6;Exd II CT6
防护等级: IP67
信号输出: 4...20mA/HART(两线/四线)
RS485/Modbus
①时间1:产生初始脉冲
②时间2:沿喇叭天线向下行进,速度C(光速)
③时间3:脉冲遇到介质表面发生反射
④时间4:反射脉冲被接收,并被处理器记录
⑤脉冲信号从被发射到被接收之间的时间差T,与基准面到介质表面的距离D成正比:D=C×T/2
⑥测量的基准面是: 螺纹底面或法兰的密封面
⑦ A:量程 B:低位 C:满位 D:盲区
图1 测量原理示意图 ⑧运行时,高料位不能进入测量盲区D
1.3 技术优势
• 采用高达26GHz的发射频率
• 高频率与信噪比,是低介电常数介质的佳选择
• 波束角小,能量集中,具有更强抗干扰能力,大大提高了测量精度与性
• 测量盲区更小,对于小罐测量也会取得效果
• 波长更短,对于小颗粒介质与倾斜的介质表面的物位测量效果
• 测量灵敏、刷新速度快、天线尺寸小、安装简便、牢固、免维护
• 非接触式测量,无磨损,,可测量液体,固体介质的物位
• 几乎不受温度、压力、水蒸汽、泡沫、粉尘等复杂工况的影响
• 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,节省成本
• 采用微处理器和回波处理技术,可适用于复杂工况
• 发射功率低,可安装于金属、非金属容器内,对人体环境均无伤害
• 带有按键的显示屏可方便设置仪表的参数
1.4 可应用的行业:化工与石化、电力、 钢铁及冶金、 矿产、造纸及纸浆、水及污水、食品与饮料、 制 。
可应用的工况:中间料仓、储仓、料斗、储罐、过程罐、搅拌罐、其他。
TLRD- 606万向型 石灰石(高频雷达)物位计选型
5.1 安装前准备
请注意以下事项,以确保仪表能正确安装:
• 请确保在过程连接的正下方没有干扰体存在!否则将导致测量错误!
• 请预留的安装空间!
• 请避免对信号转换器的强烈日照,如有必要,请安装防护罩!
• 请避免强烈震动的安装场合!
• 可以在同一容器上安装多台 MLRD-600系列雷达物位计!
• 为确保、便利及地安装本仪表,请遵照以下的安装指导!
5.2 安装指导
为避免测量错误及仪表故障,请遵照以下注意事项!
5.3 基本要求
安徽天缆电气有限公司,天线发射微波脉冲时,都有发射角。从螺纹或法兰下边缘到被测介质表面之间,微波发射角所辐射的区域内,不得有障碍物。因此安装时应尽可能避开罐内设施,如:人梯、限位开关、加热设备、支架等。必要时,须在空罐时进行“虚假回波学”。另外须注意微波发射角度辐射区域不得与加料料流相交。安装仪表时还要注意:高料位不得进入仪表的测量盲区,仪表距罐壁保持的距离,仪表的安装尽可能使天线的发射方向与被测介质表面垂直。安装在防爆区域内的仪表遵守国家防爆危险区的安装规定。防爆型仪表的外壳采用的是压铸铝材质。防爆型仪表安装在有防爆要求的场合时,仪表接大地。
01
-微波物位开关-
真正的智能型物位开关
微波料位开关通过高频电场确定传感器末端的电容值和介质的介电常数值。
02
-射频导纳液位计-
高分辨率(0.1pF)
本产品在传统射频导纳仪表的基础上改进而成,测量响应速度快,抗扰性好,分辨率高(0.1pF),显示数值稳定,操作方便。
03
-涡轮流量计-
插入式涡轮流量传感器由一个转换器和一个基于插入测量技术的五片开放型转轮组成,转轮每个叶片上均装有水磁铁,每次水磁铁经过转换器即产生-一个脉冲信号。液体流经管路及传感器时,可使转轮旋转产生一个方波输出信号,其频率与流速呈正比。
应用于:纯水及净水工程、水处理及再生、工业废水处理及回收、纺织精整、配水管网、过滤系统、加工业和制造业、化学工业生产、流体输配系统、冷却水监视。
在化工行业,雷达液位计早已成为操作员的“标配”。它抗干扰、免维护、适应冷凝、水汽和温度波动等复杂环境,测量。但你知道吗?的潜力远不止于此。
本文将带你揭示雷达液位计的四项隐藏技能,并介绍新一代 计为 JWrada® 80GHz 雷达物位计 如何将这些优势发挥到致。
在一些防腐要求高或涉及危险化学品的工况中,越来越多用户选择将雷达液位计安装在玻璃视窗或塑料罐体外部,实现真正的非接触测量。这种方式无需与液体接触,避免泄漏风险、降低维护频率、延长设备使用寿命。
你可能不知道,这项能力并不限于玻璃或塑料。雷达波可以穿透多种非导电材料,例如某些复合树脂、工程塑料,甚至部分耐火砖结构。雷达物位计的强穿透能力和高动态范围,使得这些应用成为现实可能。
在测量强腐蚀性、高毒性或高压液体时,用户常会在传感器前端安装隔离阀门。一旦设备需要维护,仅需关闭即可完成更换,无需清罐或停产,大提升性与效率。
传统26GHz雷达由于波束较宽,容易在阀体内部产生干扰反射,导致测量不稳定。而JWrada® 80GHz雷达波束窄(小仅3°),信号更加集中,能有效避开阀门内部结构,保持回波清晰稳定。
实测表明,JWrada® 可在 DN80(相当于3英寸) 与 DN100(相当于4英寸) 的球阀、甚至部分闸阀上长期稳定工作,满足严苛工业应用需求。
过去,雷达液位计建议安装在容器顶部偏离罐壁一定距离的位置,以避免波束被结构反射干扰,尤其在球罐或带拱顶容器中更为明显。
但在很多化工厂,现场空间有限,管道密集,往往无法“标准”安装。此时,JWrada® 80GHz雷达凭借更窄波束和更强抗干扰能力,即使安装在接近罐壁或顶部中心等“非理想位置”,也能获得稳定准确的测量结果。
这种灵活性,大大简化了现场布置和后期改造的难度。
雷达液位计的一个传统难题是测量介电常数很低的液体(如油品、有机溶剂等)。这些介质反射雷达信号弱,传统雷达常常“看不到”。
JWrada® 80GHz雷达物位计采用高达120 dB的动态范围,是行业领先水准,相比普通90 dB产品,其信号检测能力提升了1000倍。这一性能提升使其能轻松应对低反射液体,扩展了雷达技术的应用边界。
现在,即使你要测量介电常数只有1.5的液体,JWrada® 依然能够响应,稳定输出测量值。
计为 JWrada® 80GHz雷达物位计 正是这样一款具备性能的,它将传统雷达的边界推向更远,帮助用户实现更、更灵活、更智能的液位测量解决方案。
如果你的现场正在遭遇液位测量难题,不妨重新审视一下雷达技术的可能性,也许比你想象的更简单。