FRT5201B2A3AMF5CC3BX-A03X雷达液位计电话

　　工业环境中的抗干扰设计

　　工业现场存在蒸汽、粉尘等干扰因素，雷达传感器通过频率调制（FMCW）和数字滤波技术增强信噪比。某水泥厂应用案例表明，80GHz传感器在粉尘浓度100g/m³时仍保持可靠检测，而26GHz型号已出现信号衰减。双雷达互补系统可消除搅拌器叶片造成的虚假回波，检测准确率提升至99.5%。最新自适应算法能自动识别并屏蔽固定障碍物（如扶梯）的干扰反射，安装灵活性提高30%。EMC设计满足工业4级标准，可抵抗1kV/1MHz高频干扰。

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　　导波雷达液位计在检测液位时采用的是时域反射（TDR）原理，信号的传输介质是同轴电缆和导波杆，可以认为导波雷达液位计进行液位检测是基于传输线的特性的。以下简要介绍 TDR 的原理。

　　同轴电缆和导波杆是比较常用的信号传输线，我们可以把它等效为理想的双导线传输线，由相同的很多小的部分组成，每个小的部分又由很多的电阻 R、电容C、电感 L 和电导 G 等元件一起组成，并且同轴电缆和同轴导波杆的特性阻抗在每处都是一样的。

　　同轴电缆等效传输线原理图如图 2-1 所示。

　　图 2-1 同轴电缆等效传输线原理图

　　由上图知道，如果同轴电缆与其他介质相接触，由于介电常数（这里用rε 来表示）是不同的，会使相接触部分的等效阻抗发生一定变化。当同轴电缆的某一端发射出脉冲信号时，脉冲信号会沿电缆进行传输。如果传输中没有与其他介质的接触时，那么对应的负载阻抗和电缆的特征阻抗相等，那么脉冲会被吸收因此没有回波信号产生；如果发生与其他介质的接触时，那么对应的负载阻抗就会发生变化，使之和特征阻抗不相等，就会产生回波信号。

　　这里定义一个反射系数为 ρ ，它是反射信号与发射信号的幅度的比值，我们用它来用来表示负载阻抗和特性阻抗的关系。

　　其中:tZ 表示任意一点的阻抗，cZ 表示特性阻抗。因此，在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:1．当同轴电缆传输正常时，那么t cZ =Z

　　， ρ =0 ，发射脉冲会被吸收，没有回其中:tZ 表示任意一点的阻抗，cZ 表示特性阻抗。因此，在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:

　　1．当同轴电缆传输正常时，那么t cZ =Z ， ρ =0 ，发射脉冲会被吸收，没有回

　　图 2-2 断路回波信号示意图

　　3．当同轴电缆传输短路（即为与其他介质接触时）时，那么tZ =0 ， ρ = −1，同样产生全反射，但是短路回波信号和发射信号具有相反的性，短路回波示意图如图 2-3 所示。

　　图 2-3 短路回波信号示意图

　　当脉冲信号在导波杆上传输时，如果碰上其他介质就会使该点的阻抗变化，从而反射系数也会发生变化，会产生回波信号。我们可以进一步计算发射脉冲和回波脉冲的时间差就能计算出发射电路到该介质接触点的距离。

　　导波雷达测量系统原理:

　　导波雷达液位计就是时域反射原理来进行测量的，测量过程我们分为信号传播和整个测量系统来作介绍。

　　导波雷达信号传播示意图如图2-4所示。

　　在机械机构上，仪表的表头内部的收发电路会通过同轴射频接插件和同轴电缆相连。同轴电缆的另一端将会在法兰的位置与同轴导波杆连接。导波杆则是直接插入到罐体的介质内，导波杆的末端与罐底底部则是有一段距离的。

　　根据左图可以看到，电路板输出的脉冲信号会通过同轴电缆，再在同轴导波杆上进行传播。由2.1节的介绍，在同轴电缆和导波杆的连接处会首先发生断路，进而一部分信号会产生一个顶部回波信号，但是仍有一部分信号还会继续沿导波杆传播。当信号与被测液体表面接触时，其阻抗特性会发生变化，其一部分也会被反射，会再产生一个真正的液位回波信号。也会有另外一部分信号仍然会继续向下传播，***终会损耗在不断发射中。液位计可以判断出液位回波和顶部回波之间的时间差，根据这个时间差，我们用单片机进行计算就可以得到液位的高度。

　　根据右图所示，在罐体为空的时候，没有液位就不会发生液位回波信号，但是仍然会有顶部回波信号，而且在导波杆的底部会断路而产生一个的底部回波信号‘。

　　假如罐体内有两种不同的介质，由于密度不同这两种介质会分别存在于液体的上部和下部。如果这两种介质的介电常数大不相同，那么就可以通过回波的不同来判断两种介质的分界面，进而也可以得出这两种介质的不同高度。由于脉冲信号是通过导波杆传播，导波杆上的空气、气态的凝结不会影响性能，因此可以长时间测量低介电常数的产品。一般情况下被测液体的介电常数越大回波信号也就越强，也就更容易检测出液位，比如水比丁烷更容易测量。

　　假设电磁信号在介质中传输无损耗，则信号在其中的传播速度可以表示为:

　　其中:c为电磁波在真空中的传播速度(3×10八立方米m/s）。

　　Y为介质的相对介电常数，

　　从为同轴电缆的相对磁导率(大多数液体其近似等于l}o

　　我们可以得到:

　　若电磁波在同轴导波杆上的传播距离为L，那么回波信号的传播时间为:根据这个实际传播速度结合时间就可以计算出液位[[19]。因此，的深度:

　　L可以表示为液位因罐体高度为H，***后得到的液位高度为:

　　h=H一L导波雷达测量系统示意图如图2-5所示。

　　图中为整个导波雷达测量系统，导波雷达液位计发送的是窄脉冲信号，对刚性杆***大测量范围为6.1 m，柔性杆为***大范围则为30m。在实际测量中，在量程的上部和下部都会存在一段死区，分别为上部死区和下部死区，其长度分别为Lz和L,，这两个死区的特性是非线性的，所以造成测量误差会偏大。我们把上部死区的较低点定义为上参考点，用它来代表液位的满点(***高可测点)和20mA输出电流。下部死区的***高点则定义为下参考点，用它来代表液位的零点(较低可测。

　　点)和4mA输出电流。在导波杆末端到罐底的距离为L。

　　由此，在实际应用时，液位的计算需要考虑到上部死区和下部死区的因素。在液位显示时需要加上杆末端距离罐底的距离L。和下部死区的高度L1 [21] o

　　一般液位测量时只需要测量一定范围内的高度，即有效量程为两个死区之间的高度，也叫线性区。

　　在罐体内实际显示的液位高度(即以下参考点作为零点)为:

　　hD = h一L。一L, 这里L+L、是液位的整体迁移量。

　　本章主要是对导波雷达液位计进行了理论分析，首先介绍了导波雷达液位计测量所需要的时域反射原理，接着详细讲述了导波雷达测量系统的原理，***后则概括了本课题所设计的导波雷达液位计所要实现的功能和特点。

　　本文章主要介绍了:高频雷达液位计盲区,雷达液位计的罐旁指示器,雷达液位计导波反射等信息

　　罗斯蒙特540系列二线制雷达液位变送器

　　罗斯蒙特540系列二线制雷达液位变送器具有**性能，适用于广泛的应用及过程条件。540系列由5401（-6GHz）型和5402（-26GHz）型两种型号组成。为获得**限度的灵活性，每种型号都可配备各种类型的天线。

　　由于采用双重信号变送器和接收器——双端口技术使其具有出的测量性

　　采用抗冷凝天线，变送器导波管对于涂层不敏感

　　由于采用圆化波，使来自障碍物/储罐壁的回波减少

　　罗斯蒙特RadanMaster具有轻松组态和“测量与学”功能

　　具有的工厂管控网（PlantWeb）功能

　　罗斯蒙特560雷达液位变送器

　　(雷达液位计导波反射)

　　在工业应用当中，液位计种类繁多，不同的现场工况对应不同的液位计，如果要说哪款液位计是好的，真的很难决择，不同的介质、不同的需求是不一样的，选择一款液位计有众多的标准，所以我们要一分为二的区别对待。下面跟随瑞凌一起探讨雷达液位计与超声波液位计的一些应用

　　1、雷达液位计应用

　　在近些年，雷达液位计价格与超声波液位计差不太多，且其性能明显优于超声波液位计，所以也开始被更多地使用了。

　　雷达信号的运行时间不受温度、雨水、风、雾的影响。

　　雷达传感器测量精度为+/-2mm，不受外界影响。

　　雷达传感器不存在"盲区"，不需占用很多空间。

　　(雷达液位计导波反射)

　　超声波用的是声波，雷达用的是电磁波，这才是更大的区别。而且超声波的穿透能力和方向性都比电磁波强的多，这就是超声波探测现在比较流行的原因。

　　主要应用场合的区别:

　　超声波和雷达主要是测量原理的不同，而导致他们的不同的运用场合。雷达是鉴于被测物质的介电常数的，而超声波是鉴于被测物质的密度的。所以介电常数很低的物质雷达的测量效果就要打折扣，对于固体物质一般也推荐用超声波。同时雷达发射的是电磁波，不需要传播媒介，而超声波是声波，是一种机械波，是需要传播媒介的。另外波的发射方式元件不同，如超声波是通过压电物质的振动来发射的，所以它不可能用在压力较高或负压的场合，一般只用在常压容器。而雷达可以用在高压的过程罐。雷达的发射角度比超声波大，在小容器或瘦长的容器不推荐用非接触式雷达，一般推荐导波雷达。就是精度的问题，当然了，雷达的精度肯定是比超声波高，在储罐上肯定是用高精度雷达的，而不会选超声波。至于价格方面，一般情况下超声波比雷达低，当然一些大量程的超声波价格也是很高的，如6～70米的量程，这时雷达也达不到，只能选超声波。

　　(雷达液位计导波反射)

　　罗斯蒙特雷达液位计SaabTankRadarRex利用非接触雷达测量方法、无活动零件、只有天线伸入储罐内部环境，从而达到无与伦比的性。如今对于雷达液位测量，目前主要存在两种调制方法:脉冲法，测量脉冲到达产品表面并返回所用的时间，脉冲雷达液位计主要适用于精度要求较低的应用场合；调频连续波(FMCW)，可提供高精度的测量值，高性能雷达液位计采用这种方法。

　　为提高精度，罗斯蒙特雷达液位计TankRadarRex配备一些内置的功能，下面分别介绍:

　　1、数字参考

　　罗斯蒙特雷达液位计需要内部参考基准，使雷达的扫描呈对线性，与线性度的偏差都将产生相应的误差。为达到高的精度，SaabTankRadarRex采用数字晶体振荡器，可以达到利用目前技术水平所能提供的稳定的参考基准。

　　(雷达液位计导波反射)

　　霍尼韦尔（中国）提供Trendview数据记录器和的分析软件套件，

　　以满足用户的数据记录需求。有三种型号可供选择，可显示水平和垂直图表，

　　数字值和条形图的各种组合。为了补充这些记录器，霍尼韦尔（中国）提供TrendManager软件套件。

　　该工具包有助于绘制连续和批量数据的图形，分析和存档数据，

　　配置无纸记录器，设置记录器数据的预定上传或实时采集数据，

　　并将其导出到其他软件包（如Excel）。该软件套件包括TrendViewerPro，

　　TrendManagerPro，TrendServerPro，带OPC服务器的TrendServerPro和数据库管理工具。

　　适用于需要在单个设备中进行记录和控制的过程。

　　(雷达液位计导波反射)

　　1MHZADCP传感器

　　名称    技术参数

　　工作频率    1MHZ

　　测量主河道宽度    0.85m至30m

　　盲区    小0.5m

　　单元层数    256层

　　单元尺寸    动态可调

　　三波束    带水平两波束及垂直水位波束

　　水平波束角指向角    不大于1.4°

　　旁瓣***    >60dB，垂直波束指向角不大于3.8°

　　水平超声波夹角    130°

　　数据输出    实时水位、单元流速、断面面积、流量、水量等数据

　　流速测量范围    ±10米/秒

　　流速分辨率    0.001米/秒

　　流速准确度    ±1%实测流速

　　水位测量范围    0.15米至30米（从表面开始计算）

　　水位准确度    ±0.006米（＜6米），±0.1%FS（≥6米）

　　陶瓷水位压力传感器    量程30m

　　工作电压    DC7-15V

　　通讯协议    MODBUS-RTU,SDI-12

　　温度传感器

　　测量范围    -5°C?45°C

　　温度精度    ±0.05度

　　倾斜角度传感器精度    ±0.2度

　　传感器工作状态自诊断功能    传感器故障，被障碍物遮挡，被粘附等内蒙古双频差分计术品牌企业

　　(雷达液位计导波反射)

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　　SICK卫生型导波雷达液位计使用说明

　　LFP的导向雷达采用了飞行时间技术测量电磁脉冲。

　　其通过计算发射脉冲与反射脉冲之间的时间差来测量液位高度，

　　可手动切割和更换单探针，长度200mm2000 m

　　过程温度可高达100°C，过程压力可高达10 bar

　　?盲区小，适用于小型箱体

　　? 即使更换液体类型也可测量

　　? 3合1:集成显示、模拟输出（符合NAMUR NE 43标准）和二进制输出

　　? IP 67的高防护，外壳可旋转

　　SICK卫生型导波雷达液位计使用说明

　　SICK推出的LFP卫生型液位传感器可以广泛适

　　用于油类以及水类混合液体的连续液位测量；

　　即便是有泡沫的液体以及有沉淀的液体，

　　Cubic LFP同样也体现了稳定的测量性能。

　　计算结果既可以是连续值（模拟输出），

　　也可以是可随意定位的开关点（开关量输出）。

　　由于LFP的探针十分灵活，既可更换，也可切割，

　　故能够将传感器集成应用。

　　LFP Cubic也可用于沉积性液体或泡沫性液体。

　　该传感器通过四个按钮和一个显示屏可直观地完成设置，

　　使用、方便。除了可输出离散信号和模拟信号外，

　　LFP还配备IO-Link接口，可向控制端传输其他有用的处理数据。

　　?LFP系列适用于有CIP（现场清洗）和SIP（现场杀菌）

　　?过程温度可达-20 °C ... +150 °C, 过程接口可定制

　　?接液探杆的长度覆盖300…2000mm，分辩率小于2mm

　　SICK卫生型导波雷达液位计使用说明

　　FRT5201B2A3AMF5CC3BX-A03X雷达液位计电话

　　导波雷达液位计是化学工业中的液位计。 从导波雷达发出的高频微波脉冲沿着感知单元(钢丝绳或钢棒)传播，遇到被测定介质，介电常数急变而引起反射，脉冲能量的一部分被反射。 发射脉冲和反射脉冲的时间间隔与被测量介质的距离成比例。 导波雷达液位计是基于这个原理开发的。

　　导波雷达液位计的优点

　　1 .功耗低。 GWR输出给导波探测器的信号能量小，是正常雷达发射能量[1mW]的约10%约0.1mW]。 这是因为导波为从信号到液面的往返传输提供了有效的通路，使信号衰减保持在限度，能够测量介电常数低的介质液位，而且导波雷达的功耗小，所以采用回路电力而不是单独的交流电力，大幅度节省了安装费用。

　　2 .由于信号在导波中传播不受液面变动和罐中的障碍物等的影响，所以计量器接收的返回信号的能量相应强，约为发射的能量的20% (既定的0.02mW] )，而且返回信号中的干扰性杂波信号小，除测量信号外

　　3 .介电常数的变化对测量性能没有明显的影响。 导波雷达和普通的雷达一样，使用传输时间测定介质液位，从烃类[介电常数2~3]液体表面或水[介电常数80]面反射回来的时间相同，不同的只是信号宽度[强度]的不同。 普通雷达考虑介质的影响，比较回来的各种信号很难从杂波信号中检测出真液位信号，但是导波雷达只需要测量电磁波的传输时间，不需要信号的处理和识别。

　　4、光速的电磁波一定，不需要为了改变仪表范围而进行移动，不需要现场标定，只要在现场输入相关参数就可以使用。 多个仪表在检查台几分钟就完成了构成调整，构成时，需要连接24VDC的电源，提供每个罐的测定参数。

　　5 .介质密度的变化不影响测量，介质密度的变化影响浸渍在介质中的物体受到的浮力，但电磁波在导波中传播的影响没有。

　　6、雾和泡沫对测量没有影响，电磁波不会在空间中传播，雾不会引起信号衰减，泡沫也不会散射信号而失去能量。

　　7 .介质在导波上的沉积和污染对液位测量的影响小。 介质对探针的污染对测量液位的影响分为膜状污染和桥2种。

　　膜状污垢是液面水平下降时，高粘度液体或轻油浆在探针上形成的被复层。 由于这种污垢均匀地涂复在探针上，因此对测量几乎没有影响，但是架桥性污垢的形成会引起明显的测量误差，块状或条纹状的介质污垢附着在导波体上，或者桥接在两个导波体之间，在这一点上就能测量假液位。 导波雷达液位测量技术的进一步发展可以减少或消除这种测量误差。8、导波雷达水平计的价格基本上与其他常用的水平测量仪(例如，浮动水平计等)等同，远低于正常交流电力、电磁波在空间中传播的正常雷达水平计。

　　导波雷达液位计的功能特性

　　用导波雷达液位计测量液位是合适的方法

　　导波雷达液位计测量不受水箱形状的影响

　　导波雷达液位计不受介电常数、温度、压力、密度的影响

　　不受仓库表面变动、粉尘、蒸汽、泡沫的影响

　　导波雷达液位计的测量长度可以灵活改变，不需要标定

　　测定结果为高精度、再现性、高分辨率

　　测量范围是二十四米

　　适用介质温度范围-50 600

　　适用压力范围为40bar

　　导波雷达液位计有多种探针类型和材质

　　可以选择数字显示

　　导波雷达液位计的安装

　　1 )顶部直接安装，导波雷达的导波杆直接安装在容器的上端，安装方式有螺钉和法兰两种，一般插入容器内部的导波杆的长度在设计要求的测量范围内。

　　2 )安装测量筒，导波雷达的导波杆安装在测量筒的上端，测量筒连接到容器上，一般测量筒的侧方连接口的距离在设计要求的测量范围内。

　　导波雷达液位计原理

　　从波雷达发射的高频微波脉冲沿着探测单元传播，遇到被测量介质，介电常数急剧变化，引起反射，部分脉冲能量被反射回来。 所述发射脉冲和反射脉冲的时间间隔与被测量介质的距离成比例。

　　在容器中存在两种不同的介质，上层介质的介电常数小，下层介质的介电常数大的情况下，当高频微脉冲沿探针向上层介质传播时，由于该介电常数小，所以少的能量在该层的界面反射，大部分能量在上层的因此，导波雷达是一种可以测量两种不同介质的接口，其测量条件是上层介质不导电，或者介电常数比下层介质小10以上。

　　洞察 智控未来:YF-LDYW-V1系列物液位计

　　在工业过程控制领域，物位测量的度与稳定性直接影响生产与效率。YF-LDYW-V1系列雷达物凭借其非接触式智能测量技术，为液体液位与固体料位监测提供了高性的解决方案，成为替代高端仪表的国产化标杆产品。

　　革新测量原理:时域反射技术（TDR）该系列基于时域反射原理，通过发射毫米波电磁脉冲（光速传播）沿钢缆或探棒传输。当抵达介质表面时，部分能量被反射回接收装置。仪表计算脉冲往返时间差，结合光速常数，实时解算高度，实现全量程无接触测量。

　　核心技术优势

　　高精度抗干扰±3%测距精度，分辨率达0.001m（1mm）。采用算法智能识别虚假信号，过滤蒸汽、粉尘、泡沫等复杂工况干扰，数据真实。端工况适配支持-200℃至800℃超宽温域，耐受400bar高压，兼容真空环境（介电常数>1.2），适用于原油、挥发性液体、高温熔融物及粉煤、原煤等固体。工业级稳定设计高稳定性元器件，电源模块防护全输入/输出线路防雷抗短路IP65防护等级，0-100%湿度环境无忧运行智能化运维TFT彩屏实时显示数据，遥控器远程操作4~20mA/RS485双模输出，支持数据自动上传至云端平台双路报警继电器增强管控

　　应用场景全覆盖

　　介质类型

　　典型应用场景

　　液体

　　储油罐、化工反应釜、污水处理池

　　高粘稠浆料

　　泥浆仓、食品加工罐

　　固体颗粒/粉末

　　煤仓、水泥料仓、谷物储仓

　　环境

　　真空干燥设备、高温熔炉

　　安装便捷 低耗耐用

　　灵活安装方式:顶部/侧面/旁通管/导波管安装功耗设计（0.5W），DC12-24V宽电压供电结构轻量化，维护成本近乎为零

　　技术参数概要

　　量程:0-5/10/15/25m（大可扩展至70m）供电:DC12-24V环境适应性:-20℃~+60℃（仪表本体）通讯:4~20mA / RS485防护:IP65

　　YF-LDYW-V1系列以毫米波雷达技术为核心，融合智能算法与工业级硬件设计，重新定义非接触物位测量的精度边界。无论是炼油厂的高危储罐，还是食品厂的卫生级容器，亦或是矿区的粉尘料仓，它提供持续稳定的数据，助力企业实现精细化、智能化生产管控。