AKDB-3YEF1SN雷达液位计电话
雷达物位传感器的测量原理
雷达物位传感器基于时域反射(TDR)原理,通过发射26GHz或80GHz高频电磁波并计算回波时间差实现物位测量。电磁波在空气中传播速度接近光速(3×10⁸m/s),1ns的时间分辨率对应15cm的测量精度。某石化储罐实测显示,80GHz传感器对ε=1.8的柴油测量误差仅±2mm,比超声波传感器精度提高5倍。最新相位干涉技术可识别0.1°的相位变化,将分辨率提升至0.1mm级。传感器通常采用FFT算法处理回波信号,能在-40~200℃环境稳定工作。
一、智能高频雷达物位计原理
JDD90系列智能高频雷达物位计装有天线装置,是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达物位计。不论智能高频雷达物位计还是导波雷达物位计,都靠天线发射窄的微波脉冲,这个脉冲以光速在空间传播,遇到被测介质表面,其部分能量被反射回来,被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于电磁波的传播速度高,发射脉冲与接受脉冲的时间间隔很小(纳秒量级)很难确认。JDD90系列智能高频雷达物位计采用一种的相关解决技术,可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔,从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。
二、智能高频雷达物位计特点
- 波束角小,发射频率大,能量集中,具有更强抗干扰能力,大大提高了测量精度和性;
- 天线尺寸小,便于安装和加装防尘罩等天线防护装置;
- 测量盲区更小,对于小罐测量也会取得良好的效果;
- 波长更短,对小颗粒物质的料位测量更适合。
雷达液位计在成品油的典型应用案例
雷达液位计在成品油行业,主要是针对原油库、汽油罐、柴油罐、天然气罐等容器内液体介质的测量。以下是慧博新锐雷达液位计在成品油的典型应用:
雷达液位计测量铝液的典型案例
实践是检验真理的唯一标准。无论是仪表,还是仪器,口头上说可以用在某种介质上,总没有那么信服。若可以展示真实的案例,也许大家才能真的相信。
众所周知雷达物位计应用广泛,几乎各行各业都有它的身影,那么今天继续给大家分享实际案例,结合案例,了解实际测量中都会遇到哪些问题又是如何解决的。
(1)当测量液态物料时,传感器的轴线和介质表面保持垂直;当测量固态物料时,由于固体介质会有一个堆角,传感器要倾斜一定的角度。(2)尽量避免在发射角内有造成假反射的装置。要避免在距离天线近的1/3锥形发射区内有障碍装置(因为障碍装置越近,虚假反射信号越强)。若实在避免不了,建议用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度,使传感器较容易地将虚假信号滤出。(3)要避开进料...
导波雷达液位计是为液位测量和控制系统中应用而研发的新型雷达液位仪表,可以用于指示和控制液位,可以满足大多数情况的液位测量,测量准确度高,导波雷达液位计工作原理运用了时域反射与ETS等技术。液位计变送器模块可以发射特定频率的高频窄电磁波,该电磁波沿着传感器的导波杆或钢缆传播,当发射的电磁波遇到不同的介电常数的介质表面时,电磁波会被反射回来。通过等效时间采样技术将纳秒级的传导时间放大为毫秒级别的等效时间,再采用目标识别等复杂的算法处理,并对存在的虚假回波进行有效抑制,从而实现了对液位的测量。
导波雷达液位计是一种采用直接接触的方式,将传感器导波杆或者钢缆浸入被测介质进行测量的液位仪表。液位计运用了时域反射原理,变送器模块部分产生一定频率的电磁信号沿导波传感器传播,遇到不同介电常数的介质时产生反射,单片机通过算法可以得到待测液位高度。因此,在用导波雷达液位计测量液位时,液位的变化会引起传感器特征阻抗改变。这种改变产生的反射信号通过电路采集进行捕捉后,加以处理从而得到所测的液位高度。
导波雷达液位计主要具有以下优点 :
(1)液位计的电磁波沿同轴射频电缆和导波杆或者钢缆传导,衰减程度小,功耗低,电磁波能量集中,不易扩散,抗干扰能力很强,高准确度可达±3mm。
(2)可以测量各种低介电常数的介质,介电常数的大小只影响回波幅度大小,对测量数据无影响。
(3)雾气、泡沫等引起的散杂信号对测量无影响。对于具有挥发性气体、泡沫、液位表面波动、挂料、结垢、沸腾、介电常数或密度经常变化的测量工况,都可以有效进行测量。
(4)测量不受介质密度、导电率和温度的影响,适用于高温高压工况下的测量。
(5)具有维护量小,现场调校方便,性能稳定、等优点。
AKDB-3YEF1SN雷达液位计电话
进入炼油厂的原油虽然在之前的开采、集输过程中已经经过多次脱水,但仍有0.3%的含水量,因此炼油厂储运车间罐区的日常工作中,原油脱水仍是一项重要工作,而油水界位的准确测量则是原油充分脱水的关键。
现场工艺和工况介绍
本案例的现场是3座300m³的立式沉降罐,高度8900mm,操作温度为20~50℃,常压。原油储罐中经一次脱水后的含油污水输送到这3座立式沉降罐进行二次脱水。含油污水需在沉降罐静止24小时,依靠自然沉降机理将介质中的油水进行分离。,根据油水界位的指示,完成充分脱水后的原油被再次输送回原油储罐。
在沉降罐二次脱水的整个生产过程中,如果油层和乳化层厚,会造成导波雷达液位计信号大幅衰减。另外,由于冬季罐内外温差大,还会导致天线上形成结露、甚至结霜。因此,该工况对导波雷达的油水界位测量提出了很高的挑战。
原油储罐排水除油操作画面
VEGA解决方案
客户根据现场工况综合考量后,决定使用VEGAFLEX 81导波雷达液位计来进行测量:配置2mm缆式天线,方便运输,并通过底部配重或固定的方式减轻天线摆动,适合大中型储罐和料流冲击较大的工况;测量精度高,仅为±2mm;具有两路4...20mA电流输出,可同时输出液位和界位信号。
VEGAFLEX 81导波雷达
同时,现场配备了VEGADIS 81罐旁显示仪,方便巡检和维护。该显示仪操作界面友好,设置简单,还可以显示清晰的回波曲线。
VEGADIS 81罐旁显示仪
功能强大的VEGA导波雷达液位计
01 信号强劲,电磁波在传输过程中要克服天线结露或结霜、原油层、乳化层等多个因素的影响,但VEGAFLEX 81由于信号强劲,可以保持液位和界位信号稳定、。
02 导波雷达VEGAFLEX 81基于脉冲波的测量原理,因此不受测量介质密度变化的影响。
03 导波雷达VEGAFLEX 81无需带料调试,调试简单。
04 多种信号输出方式,可以提供两路4...20mA电流信号,一台表可以同时测量和输出液位和界位信号。
05 每次液位放空后,导波雷达自动开启虚假信号抑制功能,减少粘附对测量的影响。
使用效果
通过与工艺生产部门的密切沟通,操作人员配合我们完成液位和界位的标定,使导波雷达的性能与现场工况结合。
如上图所示,VEGAFLEX 81液位和界位信号清晰,测量准确,而且自2021年投运以来,运行一直稳定、,了客户的信任和赞许。
导波雷达液位计是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计,采用高频振荡器作为电磁脉冲发生体,发射电磁脉冲,沿导波缆或导波杆向下传播,当遇到被测介质表面时,雷达液位计的部分电磁脉冲被反射回来,形成回波。并沿相同路径返回到脉冲发射装置,通过测量发射波与反射波的运行时间,经 t=2d/c 公式,计算得出液位高度。
根据图(a)所示,导波雷达液位计发射电磁脉冲时,在通过导波缆顶部的时候,由于距发射端较近,会产生一个虚假回波,可通过滤除虚假回波,来消除干扰。电磁脉冲沿导波缆向下传播时,当信号到达被测介质表面时,回波一部分会被反射,并在回波曲线上产生一个阶跃性变化。另外一部分信号仍然会继续向下传播,直到损耗在不断发射中。液位计通过检测出液位回波和顶部发射回波之间的时间差,根据这个时间差,经过智能化信号处理器,进行计算就可以得到液位的高度。
从图(b)可以看出,在空罐的时候,没有液位就不会检测到液位回波信号,但是顶部虚假回波同样会存在,电磁脉冲传输到导波缆的底部,罐底会产生一个回波。假如罐体内有两种不相溶的介质,由于密度不同,两种介质会分为上下两层。如果且这两种介质的介电常数相差大,那么就可以通过回波信号的不同来判断两种介质的界面,进而计算出两种介质的高度以及界面的高度。由于电磁脉冲是通过导波缆向下传播,信号衰减比较小,因而可以测量低介电常数的介质。一般情况下被测介质的相对介电常数越大,反射回来的脉冲信号就越强。也就更容易区分出虚假回波。更容易得到真实液位。比如水比甲醇更容易测量。
介质的相对介电常数是表征介质化的一个物理量,它是由介质本身的属性决定的。因此,介质不同,相对介电常数也不同。被测介质的介电常数大小直接影响高频脉冲信号的反射率。当电磁脉冲到达介质表面时,电磁波会发生反射和折射。相对介电常数越大,则反射的损耗越小,相反相对介电常数越小,则发射的损耗越大,信号衰减的越严重。当被测介质的电导率大于10mS/cm,则会反射回来,即回波信号越强。由于过小的相对介电常数会导致信号度衰减。因而每一种导波雷达液位计都具有一项小相对介电常数,确保雷达液位计能够正常使用。不同公司的导波雷达液位计在结构设计上不同,对小相对介电常数的要求也不同。
导波雷达液位计原理
导波雷达液位计是一种非接触式的液位测量仪表,广泛应用于石油化工、电力、冶金、水处理等行业。它利用微波(或超声波)技术,通过发射和接收电磁波,检测液体表面与探头之间的反射信号,从而测量液体的高度。本文将详细介绍导波雷达液位计的原理及其优点。
一、导波雷达液位计原理
1. 发射原理
导波雷达液位计的发射原理是利用微波(或超声波)技术,通过天线向被测液体发射一定频率的电磁波。当电磁波遇到被测液体时,部分能量会被吸收,另一部分能量会反射回天线。反射回来的信号强度与被测液体的高度有关。
2. 接收原理
导波雷达液位计的接收原理是利用天线接收反射回来的电磁波。由于电磁波在空气中传播速度较快,因此反射回来的信号具有较强的时间延迟。通过对这些信号进行处理,可以计算出电磁波从发射到接收所需的时间,从而推算出液体的高度。
3. 数据处理与显示
导波雷达液位计的数据处理主要包括对反射信号的时间延迟进行计算和处理。根据电磁波传播速度和传播距离的关系,可以计算出液体的高度。同时,导波雷达液位计还可以将测量结果以数字形式显示出来,方便用户进行实时监控和调整。
二、导波雷达液位计的优点
1. 非接触式测量:导波雷达液位计无需与被测液体直接接触,避免了传统液位测量方法中可能出现的污染、磨损等问题。
2. 高精度测量:导波雷达液位计采用的微波(或超声波)技术,能够实现对液体高度的测量,误差范围通常在±0.1%以内。
3. 适用范围广:导波雷达液位计可用于各种类型的液体测量,如水、油、酸碱等,且不受介质密度、温度、压力等参数的影响。
4. 抗干扰能力强:导波雷达液位计采用的信号处理技术,能够在复杂的环境中稳定工作,不易受到外部干扰的影响。
5. 易于安装和维护:导波雷达液位计结构简单,安装方便,维护成本较低。同时,其无易损件,使用寿命长。
总之,导波雷达液位计凭借其非接触式测量、高精度、抗干扰能力强等优点,在各行业得到了广泛的应用。随着科技的不断发展,导波雷达液位计的性能将进一步提高,为人们的生产生活带来更多便利。
AKDB-3YEF1SN雷达液位计电话
原 理
导波雷达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到被测介质的距离成正比。
容器中存在两种不同介质,当上面一层的介质介电常数较小,而下面的介质介电常数较大时,高频微波脉冲沿着探测组件传播遇到上层介质时,由于其介电常数较小,因而有少的能量被这一层介面反射,而大部分能量穿透上层介质继续向下传播,遇到两层的介面时,由于下层介质的介电常数较大,因而会有较大的能量被反射回来。因而导波雷达是可以测量两种不同介质的介面,其测量条件是上层介质不导电或其介电常数比下层介质介电常数小10以上。
特 点
由于采用了的微波处理器和*的EchoDiscovery回波处理技术,导波雷达物位计可以应用于各种复杂工况。
多种过程连接方式及探测组件的型式,使得CDGW系列导波雷达物位计适用于各种复杂工况。如:高温、高压及小介电常数介质等。
采用脉冲工作方式,导波雷达物位计发射功率低,可安装于各种金属、非金属容器内,对人体及环境均无伤害。
技术参数
应用:液体测量,高温高压工况,复杂过程条件
zui大量程: 缆:30m/棒:6m
测量精度:±10mm
过程连接:G1½A/G2A/1½NPT
探测组件材料:不锈钢316L/陶瓷
钢缆/棒直径:¢6mm/¢10mm
过程温度:-200~400℃
过程压力:真空~400bar
信号输出:两线制4~20mA/HART
安装要求
在整个量程内确保缆或棒不要接触到内部障碍物,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。另外须注意缆或棒不得怀加料料流相交。
安装仪表时还要注意:zui高料位不得进入测量盲区;仪表跑罐壁保持一定的距离;仪表的安装尽可能使缆或棒方向怀被测介质表面垂直。
安装在防潮区域内的仪表遵守国家防爆危险区的安装规定。本安型的外壳采用铝壳。本安型仪表可安装在有防爆要求的场合,仪表接大地。
测量盲区
从测量的基准面向下的一段区域内缆或棒zui低部位无法测量的一段区域内是导波雷达物位计的测量盲区。
选型指南
CDGW540高温高压型
P
标准型(非防爆)
I
本安型( Exia ⅡC T6)(只可选用铝外壳)
探测组件形式/材料/过程温度
A
缆式/¢6mm/不锈钢316L/陶瓷/-200~+400℃
B
棒式/¢10mm/不锈钢316L/陶瓷/-200~+400℃
过程连接
GP
螺纹G1½A
KP
螺纹G2A
NP
螺纹1½NPT
外壳/防护等级
S
塑料/IP66
A
铝/IP66
电缆进线
M
M20*1.5
N
1½NPT
现场显示
A
带
X
不带
编程器
B
带
X
不带
zui大量程
A
缆:30m
B
棒:6m
目前,海上平台常用的液位测量仪表主要有导波雷达液位计、喇叭口雷达液位计等几种测量方法。每种测量方法价格差异较大,且都有一定的适用范围和条件。其中一些仪表虽然本身适用粘度范围有限,但是经过处理或者设计后,也可以获得更广泛的适用粘度范围,从而避免了选择价格更高的测量仪表。通过对海上平台常用液位测量仪表进行详细研究,通过合理化选型,一方面实现了佳的测量效果,另一方面有效地减少了工程投资。
1、导波雷达液位计
导波雷达也称时域反射或微功率脉冲雷达,安装在储罐或旁通管的顶部,有杆式和缆式两种形式,考虑到受罐顶安装空间的限制,海洋平台一般选用导波缆配重锤的形式。低能脉冲微波以光速沿导波杆/缆向下发送,在导波杆/缆与液位(空气/液体界面)的交点处,有相当大比例的微波能量通过导波杆/缆反射回变送器,变送器对发射信号和接收的回波信号之间的时间差进行测量,然后板载微处理器利用公式:距离=(光速×时间差)/2,即可实现对液面上方高度进行计算,从而得出罐内液位值。
导波雷达液位计通过在导波杆/缆上进行涂层处理,通过软件滤除油膜覆盖造成的干扰的方式,部分产品可以实现8000cp及以内粘度范围总液位的测量。在粘度较大工况下,不建议使用导波管进行限位。
优点:对波动较大介质的测量更稳定,不受介电常数高低的限制,信号相对稳定。
缺点:安装维护不太方便,有时需要在罐体加装导波管。
2、喇叭口雷达液位计
喇叭口雷达液位计是利用超高频电磁波经天线向被探测容器的液面照射,当电磁波碰到液面后反射回来,仪表检测出发射波及回波的时差,从而计算出液面高度。由于喇叭口雷达天线与被测介质互不接触,所以可以有效避免高粘工况对测量的影响,理论上不受介质粘度的影响。
优点:精度较高,采用非接触式测量,不受介质粘度的限制,体积较小,安装方便。
缺点:天线容易沾上测量介质、结晶或水蒸气,需要进行定期检查和清理。为避免漂浮物影响测量结果,需要在罐体加装导波管。