GDRD58-PJGPIE2BAMA雷达料位计批发
液体储罐的高精度监测方案
相比超声波仪表,雷达料位计不受蒸汽、真空或压力(10MPa)影响。某原油储罐应用显示,26GHz雷达在ε=2.1介质中保持±3mm精度。两线制设计功耗<4mA,满足本安防爆要求(Ex ia IIC T6)。最新智能算法通过多点平均抑制液面波动,使动态误差降低80%。导波雷达(GWR)利用探杆穿透泡沫层,真实液位检出率>99%,特别适用于发酵罐等复杂工况。
一、前言
在形形的传感器大军中,液位计占有重要的,它是我们生产生活的保障。市面上出现的液位计有数十余种,目前企业常用的有浮筒液位计、浮球液位计、差压式液位计、导波雷达液位计等。
二、浮筒液位计
1、 工作原理 浮筒液位计由四个基本部分组成:浮筒、弹簧、磁钢室和指示器。浸在液体中的浮筒受到向下的重力,向上的浮力和弹簧弹力的复合作用。当这三个力达到平衡时,浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时,浮筒所受浮力相应改变,平衡状态被,从而引起弹力变化即弹簧的伸缩,以达到新的平衡。弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移。这样,通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。
2、特点及适用场合
2.1现场指示、远传兼容;
2.2测量范围大,大可达3000mm;
2.3工作,良好的精度和灵敏度;
2.4耐高温、高压,耐腐蚀性能强;
2.5现场调试方便,易于检查和维护。由于它直观、稳定、性高、因而对连续生产的炼油、化工中的重要容器、设备,如塔类、贮罐中间容器等的液位测量都适用,但不适合高粘度介质液位的测量。
3、故障现象及处理
3.1高输出:检查过程变量是否超出范围;检查接线端子、针脚或插座;检查电源电压;电子线路组件故障。
3.2输出不稳定:检查线路电压;是否有间歇短路、开路或多点接地;电路板故障。
3.3无输出或低输出:检查线路电压;是否有短路或多点接地;检查信号线性;检查回路电阻;检查量程;电路板故障;赃物在浮筒内部堆积。
三、 浮球液位计
1、工作原理
浮球液位计结构主要是基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球在被测介质中的位置受浮力作用影响,液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)作用,使串连入电路的元件(如定值电阻)的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过测量电学量的变化来反映容器内液位的情况。
2、特点及适用场合
2.1结构简单、使用方便
2.2性能稳定、使用寿命长、便于安装维护 几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量和控制,可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与检测。
3、故障现象及处理
3.1现场变化,显示不随液位变化:检查转轴与变送器是否接触良好;检查电源电压;检查零点、量程;传感器故障;电路板故障。
3.2实际液位变化,现场不变化:外平衡杆与转轴脱开;重锤未调整好;内连接件松动脱落;球杆变形;浮球脱落;浮球破裂;介质汽化
四、差压式液位计
1 、工作原理
差压式液位汁是利用容器内液位改变时,由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的,如图1所示。差压变送器的一端接液相,另一端接气相时根据流体静力学原理,我们知道,变送器正压室受到的压力为:Pl=P气十ρgH。式中H:液位高度;ρ:介质密度;g:重力加速度;P气:气相压力。图1差压变送器测量液位计示意图 差压变送器负压室压力P2=P气,则正负压室的差压为:ΔP=P1-P2。通常,被测介质的密度是已知的。因此,测得差压值就能知道液位高度。
2、特点及适用场合
2.1可做到高密封、防泄漏
2.2高温、高压、高粘度、强腐蚀性条件下地测量液位
2.3全过程测量无盲区、显示醒目,读数直观,并且测量范围大 配上液位报警、控制开关,可实现液位或界位的上下限报警和控制。安装方便,容易实现远传和自动调节,工业上应用较多。为比较成熟的液位测量仪表,测量精度较高,维护量少。单法兰(单引压线)液位计一般用于敞口或常压容器,密闭带压设备应选用双法兰(双引压线)液位计。
3、故障现象及处理
3.1液位变化较大:介质波动大或汽化严重;上引压线或下引压线不畅通;介质有结晶;毛细管内传压介质跑损;膜盒损坏;伴热温度过高。
3.2显示不变化:切断阀未打开;引压线堵塞;量程、零点未调整好;膜盒处有杂物堆积;毛细管被挤压不通;电路板故障。
五、导波雷达液位计
1 工作原理
导波雷达液位计的基础是电磁波的时域反射原理,微波脉冲不是通过空间传播,而是通过金属导波杆传播,当遇到与液面的接触面时,由于波导体在气体和液体中的导电性能不同,使波导体的阻抗发生骤然变化,从而产生一个液位原始脉冲,同时在波导体顶部具有一个预先设定的阻抗,该阻抗产生一个的基本脉冲,雷达液位计检测到液面脉冲后与基本脉冲进行比较,从而计算出液面高度。
2、特点及适用场合
2.1测量不受罐体形状的影响
2.2不受介电常数、温度、压力和密度的影响
2.3不受物位表面波动、粉尘、蒸汽和泡沫的影响
2.4测量长度可以灵活变更,无须标定
2.5测量结果具有高精度、可重复性、高分辩率
2.6 适用的压力范围高达40bar 导波雷达液位计应用于水液储罐、酸碱储罐、浆料储罐、固体颗粒、小型储油罐。各类导电、非导电介质、腐蚀性介质。如煤仓、灰仓、油罐、酸罐等。
3、与普通雷达液位计的比较
3.1普通雷达为非接触式测量,导波雷达为接触式测量,这样就意味导波雷达更需考虑介质的腐蚀性和粘附性,而且过长的导波雷达安装和维护更加困难。普通雷达可以互换使用,而导波雷达由于导波杆(缆)长度根据原工况固定,一般不能互换使用,受此影响导波雷达的选型要比普通雷达麻烦。测量固体物料时,导波雷达还要考虑导波杆(缆)的受力情况,也是由于受力的原因一般用导波雷达的测量距离不会很长,而普通雷达在30、40m的罐体上应用比较常见,甚至可测到60m。另外一般的导波雷达还有底部探测功能,可以根据底部回波信号能测量值加以修正,使信号更为稳定准确。
3.2不过在一些工况导波雷达有明显的优势,如罐内有搅拌,介质波动大,这样的工况用底部固定的导波雷达测量值要比变通雷达稳定;还有小罐体内的物位测量,由于安装测量空间小(或罐内干扰物较多),一般普通雷达不适用,这时导波雷达的优势就显现出来了;再有是低介电常数的工况,无论雷达还是导波雷达测量原理都是基于介质介电常数差别,由于普通雷达的发射的波是发散的,当介质介电常数过低时,信号太弱测量不稳定,而导波雷达波是沿导波杆传播信号相对稳定。
4、故障现象及处理
4.1液位、输出百分数与回路值波动:重新组态探头长度和偏差;依靠其他设备确认准确液位;调整阻尼系数;重新组态回路值。
4.2不论液位高低,输出为同一数值:确认探头长度;调整偏置值,已达到数值。
4.3无液位信号:检查介质介电常数;液位在顶部过渡区,组态时没有设置;线路板或16针连接器工作不正常;检查探头长度组态;可能有介质在探头上搭桥;介电常数选择不正确。4.4.4输出或大,或小,不:介质不纯,如油带水;介质或杂物在探头上搭桥;导波杆堵塞;有泡沫或粘稠物;探头顶部密封处有杂物
六、常用液位计的使用
1、安装使用及注意事项
1.1上、下法兰不能偏向受力;
1.2表体要垂直;
1.3各附件连接;
1.4要考虑到日后操作、观察、检修的方便;
1.5投用时一般先打开上切断阀,后开下切断阀;
1.6尽量避开震动较大部位。
2、液位计的选型原则
2.1考虑工况,如介质的性质、工作温度、工作压力、是密闭容器还是敞口容器等的要求。
2.2考虑工作要求,性、测量精度、测量范围等。
2.3经济性要求。综合考虑上述要求,选出合适的液位计。
结论 本文介绍了几种常用的液位计的工作原理、特点及适用场合、应用故障和排除、安装使用注意事项及选型原则。给读者在应用时做参考。
欣 生MT5000导波管雷达液位变送器 导波雷达物位计0.6~61米 0.075%4~20mA(mA) DC24V
MT5000导波管雷达液位变送器
概述
MT5000导波管雷达液位变送器采用的雷达技术,雷达信号沿着导波管传输,可消除虚假回波,减少信号损失,仪表具有不受大气情况和介质密度变化的影响,测量高,测量范围大,多种过程连接方式,安装使用方便等特点。仪表输出4~20mA标准电流信号,可选HART协议或Honeywell DE协议进行通讯。
主要技术参数
测量范围:0.6~30.5m;0.6~61m
度:&plun;5mm
分 辨 率:&plun;1.6mm
显示单位:在现场可选择毫米mm、厘米cm、米m或%等工程单位
工作电源:13.5-36VDC,两线制
介质介电常数:单杆:小1.3min.
双杆:小1.7min.
介质粘度:1500cp
材质:壳体:铸铝
传感器:316L 316L SS,
过程连接:单杆式、单缆式:DN25,PN4.0
双杆式、双缆式:DN50,PN4.0
旁通管型:DN25,PN4.0 法兰标准HG20592-77,凸面法兰,其它法兰标准 如、HGJ、GB、ANSI等可注明。
高温型:DN65,PN4.0
护管型:DN50,PN4.0
卫生型:卫生快装卡箍DN50
认 :FM,CSA,CENELEC
隔爆型:ExdII6
本安型:ExiaIIBT6
护等级:IP67
探杆的测量盲区
型号规格
外形和安装尺寸
GDRD58-PJGPIE2BAMA雷达料位计批发
罗斯蒙特导波雷达液位变送器产品描述:
Rosemount™ 5300 液位变送器 - 导波雷达
Rosemount 5300 液位变送器适用于具有挑战性的液体、浆体和固体测量,在液位和界面应用中提供的性和性。Rosemount 5300 具有安装简便、无需标定等多种优势,且不受过程条件的影响。该雷达通过了 SIL 2 认,因而成为您应用的首要选择。其坚固的结构和内置的强大诊断功能将使您能够专注于您的重要部分——工厂。
罗斯蒙特导波雷达液位变送器规格:
精度
± 3 mm (0.12 in.)
可重复性
± 1 mm (0.04 in.)
测量范围
大 50 m(164 ft)
工作压力
全真空至 345 bar(全真空至 5000 psi)
工作温度
-196 至 400 °C(-320 至 752 °F)
通讯协议
4-20 mA/HART®、Foundation™ 现场总线、Modbus®
SIL 2 IEC 61508 认
防溢出保护经过 TÜV 测试和 WHG 认
诊断
增强型诊断功能可执行前瞻性维护
探头类型
硬单线、分段单线、软单线、硬双线、软双线、同轴型、带 PTFE 涂层的探头、蒸汽探头
质保
长 5 年
罗斯蒙特导波雷达液位变送器功能:
1.直接切换技术可提高灵敏度、提升性并扩大测量范围
2.Ultra-thin layer detection through Pe-in-Pe technology
3.信号质量能够让您以前瞻性的方式使用液位仪表
4.探头末端探测功能可提高液位测量的性
5.动态蒸汽补偿能提高工厂的热耗率
6.校验反射器可实现*的液位变送器校验
相关此品牌产品:罗斯蒙特导波雷达液位变送器
导波雷达液位计单缆或单杆产品概述
导波雷达物位计是一种微波物位计,它是微波(雷达)定位技术的一种运用。它是通过一个可以发射能量波(一般为脉冲信号)的装置发射能量波,能量波在波导管中传输,能量波遇到障碍物反射,反射的能量波由波导管传输至接收装置,再由接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理,转化成与物位相关的电信号。
导波雷达液位计单缆或单杆适用范围及特点:
导波雷达物位计用于对液体、浆料及颗粒料等介电常数比较小的介质的进行接触连续测量,适用于温度、压力变化大、有惰性气体或蒸汽存在的场合。
1、通用性强:可测量液位及料位,可满足不同温度、压力、介质的测量要求,高测量温度可达800℃,大压力可达5MPa,并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合。
2、防挂料:电路设计和传感器结构,使其测量可以不受传感器挂料影响,无需定期清洁,避免误测量。
3、免维护:测量过程无可动部件,不存在机械部件损坏问题,无须维护。
4、抗干扰:接触式测量,抗干扰能力强,可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。
5、准确:测量量多样化,使测量更加准确,测量不受环境变化影响,稳定性高,使用寿命长。
导波雷达物位计主要技术参数:
正常工作条件:
环境温度:-20~50℃;
相对湿度:5%~100%(包括直接湿);
环境压力:86kPa~108 kPa;
测量范围: 0~6米,缆式大可达35米;
过程连接: 螺纹 或者法兰;
过程温度: -40 -250℃;
过程压力: 0.1~6Mpa;
工作频率: 1.8GHz;
响应速度: ≥0.2s(根据具体情况而定)
重 复 性: ± 3mm ;
分 辨 率: 1mm ;
电流信号: 4~20mA/HART;
精度: ‹0.1% ;
通讯接口: HART 通讯协议 ;
电源: 24V DC(+/-10%) /波纹电压:1Vpp;
耗 电 量: max22.5mA ;
防爆认: Exia II CT6 ;
外壳保护等级: IP68;
两线制接线: 供电和信号输出公用一根两芯线;
电缆入口: 两个M20ⅹ1.5(电缆直径5 … 9mm)。
三、导波雷达物位计型号及说明:
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。
BFRD701
BFRD702
BFRD703
BFRD700系列导波雷达物位计
应用:液体和固体料位连续,测量量程30米。
BFRD701-缆式探头:主要用于固体料位及液体料位的测量,量程30米。
BFRD702-杆式探头:主要用于液体料位,量程6米。
BFRD703-同轴探头:主要用于测量介电常数较低的液体,量程6米。
概述
BF系列导波雷达液位变送器运用了TDR(时域反射原理)技术,TDR 发生器产生一个沿导波杆或缆绳传送的电磁脉冲波,当遇到比先前传导介质(空气或蒸发汽)介电常数大的介质表面时,脉冲波会被反射。用超高速计时电路来计算脉冲波的传导时间,从而达到稳定的液位测量。
BF系列导波雷达物位变送器是取代浮筒变送器和射频导纳(电容)液位变送器的更新换代产品。它与浮筒变送器相比不受介质比重的影响,与射频导纳(电容)液位变送器相比不受介电
常数变化的影响。不需要现场校调,只需输入物位数据进行组态即可,是现有的一种物位测量仪表都无可比拟的优点。
BF系列导波雷达液位变送器是针对复杂的物位工况而设计生产的,信号通过导波杆传播,而不是通过空气传送,导波杆上的空气和凝结水不会影响性能,可测量介电常数低至1.4 的介质(如丁烷)。并且不受压力、温度、密度的限制。
特性及优势
测量不受下列因素影响:
液体的密度,固体物料的疏松程度和温度
加料时的粉尘和液体表面的泡沫对测量无影响
同轴杆式探头的测量不受罐体及安装短管的内部结构的影响
探杆和缆式探头可以更换
安装指南
下述的安装指南适用于缆式和杆式探头测量固体颗粒料和液体物体管式探头只适用于液体物体。
安装位置:
尽量远离出料口和进料口。
对金属罐和塑料罐,在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐,物位仪表不要安装在罐的。
建议安装在料仓直径的1/4处。
缆式探头或杆式探头里罐壁距离不小于50厘米。
探头底部距罐底大约30mm。
探头距罐内障碍物距离不小于300mm。
.
特点:
可以测量介电常数大于等于1.4的介质。
一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质。
量程可以达到6米。
对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力,测量不受影响。
对于介电常数比较小的液体物料可以采用双探杆式测量方式,以保障良好的准确测量。
接线方式
缆式探头的固定
如果缆式探头距离罐壁小于50厘米或有可能碰到罐壁上时,缆式探头的末端需要固定在罐底。
为了避免缆式探头在下料时过度受力,用户需将缆绳底部固定在罐底,固定时,应该尽量让缆绳保持一定的松紧度。选择缆式探头时应比实际距离稍长一些。
仪表尺寸
技术参数
参数: 工作频率:100MHZ-1.8GHZ
测量范围:缆式:0 - 30m;杆式、同轴式:0 - 6m
重复性:±3mm
分辨率:1mm
采样:回波采样54 次/s
响应速度:>0.2S(根据具体使用情况而定)
输出电流信号:4 - 20mA
精度:
通讯接口: HART 通讯协议
过程连接: G1-1/2 (BFRD701、BF-802)
法兰DN50,DN80,DN100,DN150(BF-803)
过程压力: 2Mpa
电源: 电源:24VDC(±10%),纹波电压:1Vpp
耗电量:max 22.5mA
环境条件: 温度-40OC~+100OC
外壳防护等级: IP68
两线制接线: 仪表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)