MG8950-E388B9XH30000雷达液位计工厂
导波雷达液位计是接触式物位测量，采用时域反射技术（TDR）电子单元发射微波脉冲沿着导波杆（缆）传播，当接触被测介质时，产生反射信号由电子部件接收，计算发射到接收的间隔时间，转换为被测介质的距离。导波雷达液位计测量原理如图1所示。通过测量发射脉冲与反射脉冲的时间差，并通过以下公式即可计算出被测物质到仪表法兰的距离:2D=Ct （1）
式中:C为光速；T为发射脉冲与反射脉冲时间差；D为空间距离。
根据设定的满罐和空罐位置，通过以下公式即可计算出物料高度并输出4~20mA电流:
物料高度:L=E-D（2）
输出电流:Io=4+L×16/E （3）
式中:L为物料高度；E为量程。
导波雷达液位计适合测量液/液界面，如油水界面，油与水、油与酸、低介电的有机溶剂（甲苯、苯、环己烷、己烷、松节油和二甲苯）和水或酸。测量液/液界面应注意以下几点:
（1）介电常数较低的介质位于上部。
（2）两种液体的介电差异不低于10。
（3）上层介质的介电常数是已知的，该参数可在现场确定。
（4）上层介质的大厚度取决于其介电常数。
（5）上层介电常数下限＜3，下层介电常数上限＞20。
（6）可同时进行液位测量和界面测量。
导波雷达液位计可用在几何尺寸小的容器，也可用在旁通管和各种尺寸的储罐，适用于测量多种粉尘和谷物等。导波雷达液位计测量特性:
（1）无可活动机械部件，维护成本低。
（2）安装方便，支持罐顶安装或旁路管顶部安装。
（3）适用于液面、界面和粉末状或小颗粒状固料的物位测量。
（4）不受介质密度和pH值等物理参数变化的影响且无需进行补偿。
（5）适用于高温、低温、蒸汽和高压场合。
导波雷达液位计使用过程中微波沿导波管向下传导，尽量避免导波杆周围出现金属干扰或物料堆积的情况发生。导波雷达有的诊断功能，具有检测导波杆聚积物的能力。导波雷达液位计的结构由3个部件组成，即雷达变送器、过程密封件和导波杆。过程密封件和导波杆使得低能脉冲微波以光速沿其向下发送，在导波杆与物位（气/物、气/液或液/液界面）的交点通过导波杆被反射回雷达变送器。雷达变送器接收导波杆的测量信号，然后对这些信号进行处理并提供稳定的输出信号。
嘉可仪表JK系列雷达液位计种类，主要有缆绳式导波雷达液位计、杆式导波雷达液位计、喇叭口天线型雷达液位计、防腐四氟型雷达液位计、水滴型天线雷达液位计、卫生型平板雷达液位计、PFA桶天线雷达液位计、水利雷达液位计、高温型雷达液位计、高频雷达液位计、调频波FMCW型雷达液位计等。
固体散料测量的特殊挑战
低介电常数粉料（ε<2.5）易导致信号衰减，80GHz雷达通过4°窄波束和增强发射功率（20mW）提升检测能力。某水泥厂实测表明，生料粉仓中26GHz雷达回波仅-90dBm，而80GHz型号达-65dBm。粉尘环境需配置0.3MPa空气吹扫装置，防止天线积灰。最新多目标识别算法可区分下落物料与料位面，动态误差控制在0.5%FS内。料仓倾斜时，三维建模技术自动补偿斜面导致的测量偏差。
MG8950-E388B9XH30000雷达液位计工厂
导波雷达液位变送器是将发射能量很低的短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种的时间延伸方法可以确保短时间内稳定和的测量。YYD800系列导波雷达液位变送器即使在工况比较复杂，存在虚假回波的情况下，其用的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。
输入
天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成，精度可达到毫米级。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比:
D=C×T/2
其中C为光速
因空罐的距离E已知，则物位L为:
L=E-D
输出
通过输入空罐高度E（=零点），满罐高度F（=满量程）及一些应用参数来设定，应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4－20mA输出。
应用介质:
YYD800系列导波雷达液位变送器适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量，适用于温度、压力变化大；有惰性气体及挥发存在的场合。
采用微波脉冲的测量方法，并可在工业频率波段范围内正常工作。波束能量较低，可安装于各种金属、非金属容器或管道内，对人体及环境均无伤害。
产品简介:
YYD800系列智能雷达物位仪表
类 别
YYD801
YYD802
YYD803
应 用
过程条件简单，腐蚀性的液体、浆料、固体
比如:
水液储罐
酸碱储罐
浆料储罐
固体颗粒
小型储油罐
存储或过程容器腐蚀性的液体、浆料、固体
比如:
水液储罐
酸碱储罐
浆料储罐
固体颗粒
小型储油罐
适应各种存储容器或过程计量环境，液体、浆料、固体
比如:
原油、轻油储罐
原煤、粉煤仓位
挥发性液体储罐
焦碳料位
浆料储罐
固体颗粒
测 量 范 围
20米
20米
35米
过 程 连 接
螺纹
法兰
法兰
过 程 温 度
-40-130℃
-40-150℃
-40-250℃
过 程 压 力
-1.0-3bar
-1.0-20bar
-1.0-40bar
重 复 性
± 3mm
± 3mm
± 3mm
精 度
0.2s（根据具体使用情况而定）
电流信号:4…20mA
精度 :<0.1%
天线材质 YYD801、YYD802为PP/PTFE
YYD803 为316L不锈钢
通讯接口 HART通讯协议
过程连接 HHD801 （PP，PTFE天线） :G1-1/2 316L不锈钢，:
YYD802（棒式天线） :翻边法兰DN50，DN80，DN100，DN150
YYD803（喇叭口形式天线）:法兰DN50，DN80，DN100，DN150，DN200，DN250
电源 电源:24V DC（+/-10%），波纹电压:1Vpp
耗电量:max22.5mA
环境条件 温度:－40℃…＋80℃
容器压力（表压）－1…40bar
防爆认 ExiaII C T6
外壳保护等级 IP68
两线制接线 供电和信号输出共用一根两芯导线
电缆入口:2个M20×1.5（电缆直径5…9mm）
图:导波雷达液位变送器产品图片 表:产品分类及头部企业 表:导波雷达液位变送器产业链 表:导波雷达液位变送器厂商产地分布及产品覆盖领域 表:导波雷达液位变送器主要生产商销量排名及市场占比2021 表:TOP 5 企业产量占比 图:导波雷达液位变送器下游行业分布（2020-2021） 表:销量及增长率变化趋势（2017-2027） 图:销量及增长率（2017-2027） 表:销量及增长率变化趋势（2017-2027） 图:销量及增长率（2017-2027） 图:中国市场导波雷达液位变送器下游行业分布（2020-2021） 表:销量及增长率变化趋势（2017-2027） 图:销量及增长率（2017-2027） 表:销量及增长率变化趋势（2017-2027） 图:销量及增长率（2017-2027） 表:导波雷达液位变送器产能、产量、产能利用率（2017-2027） 图:导波雷达液位变送器产能、产量、产能利用率（2017-2027） 图:各类型导波雷达液位变送器产量（2017-2027） 图:各类型导波雷达液位变送器产量占比（2017-2027） 表:导波雷达液位变送器主要生产商销量（2019-2021） 表:导波雷达液位变送器主要生产商销量占比（2019-2021） 图:导波雷达液位变送器主要生产商销量占比（2020-2021） 表:主要生产商导波雷达液位变送器销售额（2019-2021） 表:主要生产商导波雷达液位变送器销售额占比（2019-2021） 图:主要生产商导波雷达液位变送器销售额占比（2020-2021） 表:主要地区导波雷达液位变送器产量占比（2017-2027） 图:主要地区导波雷达液位变送器产量占比（2017-2027） 表:美国市场导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 图:美国导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 表:欧洲市场导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 图:欧洲导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 表:日本市场导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 图:日本导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 表:东南亚市场导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 图:东南亚导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 表:印度市场导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 图:印度导波雷达液位变送器产量及增长率（2017-2027） 表:主要地区导波雷达液位变送器销量占比 图:主要地区导波雷达液位变送器销量占比 表:美国市场导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 图:美国导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 表:美国市场导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 图:美国导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 表:欧洲市场导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 图:欧洲导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 表:欧洲市场导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 图:欧洲导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 表:日本市场导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 图:日本导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 表:日本市场导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 图:日本导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 表:东南亚市场导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 图:东南亚导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 表:东南亚市场导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 图:东南亚导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 表:印度市场导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 图:印度导波雷达液位变送器销量及增长率（2017-2027） 表:印度市场导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 图:印度导波雷达液位变送器销售额及增长率（2017-2027） 表:导波雷达液位变送器产能、产量、产能利用率（2017-2027） 图:中国导波雷达液位变送器产能、产量、产能利用率及发展趋势（2017-2027） 图:中国各类型导波雷达液位变送器产量（2017-2027） 图:中国各类型导波雷达液位变送器产量占比（2017-2027） 表:中国市场导波雷达液位变送器主要生产商销量（2016-2020） 图:中国市场导波雷达液位变送器主要生产商销量占比 （2020-2021） 表:中国市场导波雷达液位变送器主要生产商销量占比（2020-2021） 图:中国市场导波雷达液位变送器主要生产商销售额占比 （2020-2021） 表:中国主要导波雷达液位变送器生产商产品价格及市场占比 2021 表:中国导波雷达液位变送器销量Top5厂商销量占比 （2016-2020） 表:中国导波雷达液位变送器市场进出口量（2017-2027） 表:Siemens 导波雷达液位变送器企业概况 表:Siemens 导波雷达液位变送器产品介绍 表:Siemens 导波雷达液位变送器销量、销售额及价格（2017-2021） 表:CRPTankSpecialties 导波雷达液位变送器企业概况 表:CRPTankSpecialties 导波雷达液位变送器产品介绍 表:CRPTankSpecialties 导波雷达液位变送器销量、销售额及价格（2017-2021） 表:Krohne 导波雷达液位变送器企业概况 表:Krohne 导波雷达液位变送器产品介绍 表:Krohne 导波雷达液位变送器销量、销售额及价格（2017-2021） 表:SchneiderElectric 导波雷达液位变送器企业概况 表:SchneiderElectric 导波雷达液位变送器产品介绍 表:SchneiderElectric 导波雷达液位变送器销量、销售额及价格（2017-2021） 表:AmetekDrexelbrook 导波雷达液位变送器企业概况 表:AmetekDrexelbrook 导波雷达液位变送器产品介绍 表:AmetekDrexelbrook 导波雷达液位变送器销量、销售额及价格（2017-2021） 表:BlissAnand 导波雷达液位变送器企业概况 表:BlissAnand 导波雷达液位变送器产品介绍 表:BlissAnand 导波雷达液位变送器销量、销售额及价格（2017-2021） 表:UWT 导波雷达液位变送器企业概况 表:UWT 导波雷达液位变送器产品介绍 表:UWT 导波雷达液位变送器销量、销售额及价格（2017-2021） 表:Sitron 导波雷达液位变送器企业概况 表:Sitron 导波雷达液位变送器产品介绍 表:Sitron 导波雷达液位变送器销量、销售额及价格（2017-2021）
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。