江西YL-A-00-03-CH-20雷达液位计

　　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。

　　雷达物位计原本是叫作微波物位计的，只是大家都惯了它的俗称雷达物位计，雷达是英文Radio Detection and Raging（无线电探测与测距）首字母的缩写。本篇文章小编主要来给大家讲讲雷达物位计的用途以及它的工作原理是怎样的。

　　首先，我们来看看雷达物位计的用途吧，雷达物位计采用微波脉冲测量方式，在工业频段可以正常使用，波束能量低。可安装在各种金属、非金属容器或管道中，可测量液体、泥浆、颗粒状物料的液位。进行非接触式连续测量。适用于粉尘、温度和压力变化较大，存在惰性气体和蒸汽的场合。雷达液位计对人体和环境无害，不受介质比重的影响，不受介电常数变化的影响，不需要现场校准。不论是对工业需要，还是对顾客经济实惠的考虑，对于这两者而言都是不错的选择。

　　雷达物位计的工作原理如下:微波物位计工作方式类似雷达，向被测目标发射微波，由目标反射的回波返回发射器被接收，与发射波进行比较，确定目标存在并计算出发射器到目标的距离。

　　科威勒拥有多年流量计研发经验。 拥有业内优秀、经验的技术人员，注重产品的优良品质，注重售后服务，以用户使用产品0风险为己任。公司主要经营:天然气流量计，污水流量计，磁翻板液位计，压缩空气流量计，蒸汽流量计，柴油流量计，涡街流量计，涡轮流量计，电磁流量计，椭圆齿轮流量计，金属管浮子流量计；压力仪表:压力表，压力变送器，差压变送器等；温度仪表:热电偶，热电阻；液位计仪表:磁翻板液位计，投入式液位计等系列产品，生产的仪表多广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。

　　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。

　　江西YL-A-00-03-CH-20雷达液位计

　　物位测量的仪表在选型时，与压力或流量测量等仪表有很大不同。这是因为物位测量的现场情况千差万别，而生产商又很难设计出能满足工况应用的物位仪表。只有充分了解仪表特点及现场应用条件，才能正确选择所需要的产品，同时充分发挥仪表的测量性能。

　　雷达物位计的回波质量主要受以下因素影响:

　　1.传播介质的介电常数，该常数越稳定越有利于传播。雷达波是电磁波，电磁波在传播过程中不受传播介质稳定程度的影响，只与其介电常数有关。这是雷达技术与超声波技术的重大区别。

　　2.被测介质表面状况，表面越平整，其介电常数越大，则越有利于回波反射。

　　所以考虑现场情况时，应注意这两个方面:

　　1.天线到被测介质间空气介电常数的分布

　　2.被测介质的表面状态及其介电常数。

　　雷达物位计的优点是:不受空气波动影响，随距离衰减小，穿透力强。

　　雷达物位计的种类及应用:

　　雷达物位计目前已成为市场上的主流产品，主要分为脉冲雷达物位计和导波雷达物位计。低频脉冲雷达物位计尽管具有价格相对低廉的优点，但在主要应用领域中，属于逐渐被淘汰的产品。

　　与低频脉冲雷达物位计相比，高频脉冲雷达物位计在应用过程中有以下优点:

　　1.高频雷达物位计(主要指26GHz和24GHz)具有能量高，波束角小，天线尺寸小，精度高等优点。

　　2.26GHz雷达波长11mm，6GHz雷达波长50mm，雷达物位计在测量散装料位时，雷达波反射主要来自料面的漫反射，漫反射的强度与物料大小成正比，与波长成反比，而大部份散装料直径远远小于50mm，这就是目前26GHz雷达是测量散装料物位*选择的原因。

　　3.在一些直径小而高度并不是很高的小型罐的应用中，6GHz雷达天线长(300-400mm)无形中增大了盲区(大约600mm)，另外由于6GHz雷达方向性差(开角大)在小罐中会产生多径反射;而26GHz雷达频率高，天线短，方向性好，克服了6GHz雷达的缺点，适用于小罐测量。

　　4.由于现场环境恶劣，随着时间推移，雷达天线会堆积污物、水汽等，26GHz雷达天线小，附加天线罩可大大改善因污物、水汽造成的影响;6GHz雷达天线大，加天线罩很困难。且仪表较沉重，清理困难。

　　5.由于26GHz雷达方向性好，很多恶劣工况，可通过简单隔离，将雷达物位计装在容器外进行测量。

　　雷达物位计概述

　　#雷达物位计#雷达物位计是一种利用雷达技术实现非接触式测量的物位测量仪器。其工作原理是通过发射微波信号到目标物体表面，然后接收反射回来的信号，根据发送和接收之间的时间延迟，计算出目标物体与传感器之间的距离，从而确定物体的高度或深度。

　　雷达物位计具有诸多优势，如非接触式测量，避免了污染或腐蚀传感器的风险；适应性强，可应对复杂的工业环境和端的温度、压力条件；具备高精度和稳定性，能提供准确的测量结果，并在长时间使用中保持稳定。正因如此，它被广泛应用于石油、化工、水处理、食品加工等众多行业。

　　国内雷达物位计品牌厂家推荐

　　应用:高温环境测量块料或颗粒

　　测量范围:30米

　　过程连接:法兰

　　介质温度:-40～500℃

　　过程压力:常压

　　精      度:±5mm

　　重 复 性:±2mm

　　频率范围:26GHz

　　防爆等级:Exd ⅡC T4 Gb

　　防护等级:IP67

　　信号输出:4~20mA/HART( 两线/四线 )/RS485/Modbus

　　安装

　　<  安装前的准备

　　请注意以下事项，以确保仪表能正确安装:

　　请预留的安装空间。

　　请避免强烈震动的安装场合。

　　为确保、便利及地安装本仪表，请遵循以下安装指导!

　　<  安装指导

　　<  典型的错误安装:

　　当罐中有障碍物影响测量时，要加装反射板才能正常测量。

　　注:①    正确     ②    错误

　　导波管中测量

　　发射的微波波束所辐射区域内有障碍物，如:人梯、限位开关，加热设备、支架等会造成干扰，导致测量错误。若受影响需要加导波管进行测量。

　　电气连接

　　<  供电电压

　　(4～20)mA／HHART(两线制) 供电电源和输出电流信号共用一根两芯电缆线。具体供电电压范围参见技术数据。对于本安型须在供电电源与仪表之间加一个栅。

　　(4～20)mA／HART(四线制) 供电电源和电流信号分开，各自分别使用一根两芯电缆线。具体供电电压范围参见技术数据。

　　RS485／Modbus 供电电源和Modbus信号线分开各自分别使用一根两芯屏蔽电缆线具体供电电压范围参见技术数据。

　　<  连接电缆的安装

　　电缆外径:5~9mm(M20×1.5)

　　3.5mm~8.7mm(½NPT)

　　接线一般采用两芯或四芯的电缆，由于电驱动装置、电源线或发射装置经常产生电磁干扰，因此传感器导线需要使用屏蔽的电缆。

　　(4～20)mA／HART(两线制) 供电电缆可使用普通两芯电缆。

　　(4～20)mA／HART(四线制) 供电电缆应使用带有用地线的电缆线。

　　RS485／Modbus 供电电缆应使用屏蔽电缆线。

　　电缆的屏蔽和接线 理想情况下，屏蔽线两端接地。但是需要注意的是:会有接地补偿电流通过传感器电缆屏蔽。两端接地的时候可以在接地一端(比如:开关柜内)连接一个带接地电位的电容。 (比如:1UＦ；1500V)。采用尽量低电阻的接地。（注:如果仪表用于防爆区域，由于电位输出，对不能采用两端接地）。

　　接线方式

　　<  指导

　　的电气连接工作在断电的条件下进行，请注意遵循仪表说明书上的指导!

　　请遵守当地电气安装规程的要求；

　　请遵守当地对人员健康和的规程要求。对仪表电气部件的操作都由经过培训的人员完成；

　　请检查仪表的铭牌以确保提供的产品规格符合您的要求。请确保所供电源电压与仪表铭牌上的要求一致。

　　<  防护等级

　　本仪表满足防护等级IP67的要求，请确保电缆密封头的防水性。如下图:

　　如何确保安装满足IP67的要求:

　　1.请确保密封头未受损

　　2.请确保电缆未受损

　　3.请确保所使用的电缆符合电气连接规范的要求

　　4.在进入电气接口前，将电缆向下弯曲，以确保水不会流入壳体，见①

　　5.请拧紧电缆密封头，见②

　　6.请将未使用的电气接口用盲堵堵紧，见③

　　仪表调试

　　<  调试方法

　　RBRD10 系列有三种调试方法:

　　1．显示／按键

　　2．上位机调试

　　3．HART手持编程器

　　<  显示/按键

　　通过显示屏幕上的4个按键对仪表进行调试。调试菜单的语言可选。调试后，一般就只用于显示，透过玻璃视窗可以清楚地读出测量值。

　　显示／按键

　　①液晶显示

　　②按键

　　< 上位机调试  通过HART与上位机相连

　　①  RS232接口或USB接口

　　②  RBRD1X

　　③  HART适配器

　　④  250欧姆电阻

　　<  HART手持编程器编程  RBRD1X可用于HART手持编程器编程

　　①  HART手持编程器

　　②  RBRD1X

　　③  250欧姆电阻

　　■RBRD19  物位计选型

　　安装

　　<  安装前的准备

　　请注意以下事项，以确保仪表能正确安装:

　　请预留的安装空间。

　　请避免强烈震动的安装场合。

　　为确保、便利及地安装本仪表，请遵循以下安装指导!

　　<  安装指导

　　<  典型的错误安装: