FLT9225-IEX-S2DOM1OLLM1CWM雷达料位计生产
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。
FLT9225-IEX-S2DOM1OLLM1CWM雷达料位计生产
导波雷达液位计在工业生产中经常被用到,因其的性能被大众所接受,它有维护成本低、检测性能强、测量精度*、性高、使用年限长等优点。设备的所发射出的信号不受环境、大气等影响,所以可在多种介质中使用,比如高温、高压、蒸汽状态、挥发性气体、粉尘、真空环境等。
多种条件下使用导波雷达液位计反馈上来的使用数据得出,可连续供电作业*度高,相比其他液位计不用经常人为维护。今天笔者要和大家分享的是如何在锅炉中使用导波雷达液位计,锅炉内高温、高压需要利用液位计测量内部的液位情况来其。利用导波雷达液位计可解决、读数准确、维护简单几种解决的问题。
在某些锅炉上,每台锅炉安装至少需要安装两个相互独立的水位表,所以每台锅炉也需要配置两个导波雷达液位计。这样才可以符合锅炉运行的要求。导波雷达液位计需要利用石英管来观察炉中的液位变化,但连接管道和阀门需要打开,来提高检测*度。安装的时候需要探头、传感器的干燥清洁,如果发生污染不可以用湿毛巾擦拭,需用酒精去污。
虽然许多城市还没有关于锅炉液位计的标准规定,但至少需要安装一个直观的液位计,并搭配安装观测的导波雷达液位计。如果是大型复杂的锅炉成套设备还需要重新设计规划导波雷达液位计,根据设计图来安装。
一般情况下锅炉用的导波雷达液位计有这几种故障:
2.探头、传感器故障,遇到这种情况就需要重新调整设备的高度,检测几组数据之后确定位置。
3.天线等受污染或外力损坏。受污染的天线可以用酒精清洗。外力损坏的就需要更换配件,重新调试后使用。
在化工、油气、食品等行业中,经常需要测量不同液体之间的分界面的高度,从而控制反应过程、原料储量等。
MTS传感器部门生产的Level Plus系列液位计采用MTS的Temposonics®磁致伸缩传感技术,配合特定密度的磁性浮子,可对不同液体的分界面高度进行测量。
市场上测量液体分界面高度的产品群雄逐,招式各有千秋,小编将一一细数,看看哪种测量原理能拔得头筹!
一、射频导纳液位计(电容液位计)
射频导纳液位计的传感器是一根带特氟龙涂层的金属杆或者柔性金属缆,需要插入被测液体内。这样金属杆(缆)和容纳被测液体的金属罐壁之间就会产生电容,这个电容在射频电路(频率达到300Ghz)下被放大到测量的电导纳值。如果被测液体分层后形成上层油下称水的分层,那么会形成C1、C2和C3三个电容值。因为水的导电性能使C3的值大,则射频导纳液位计测量得到的电容值主要取决于C3的值。因此水位的高度就和C3的值几乎成正比例关系。
根据以上测量原理,射频导纳测量分界面的必要条件和限性:
1、 上层液体不能导电,如苯、碳氢化合物等;下层被测液体是导电液体,如普通水或者水溶液。
2、 对分界面测量精度要求不高。因为上层油的高度和被测罐体的形状等都会被测精度影响。
二、导波雷达液位计
导波雷达液位计的传感器也是金属杆或者金属缆插入被测液体内。液位计的电子头发射雷达波脉冲。雷达波脉冲会沿着金属杆或者金属缆朝向被测液体传播,当到达介电常数发生变化位置时会产生反射。液位计电子头计算发射雷达波脉冲和接受雷达波脉冲的时间差来确定被测液位的高度。如下图,如果被测液体上层油下称水,则雷达波分别在从空气进入油的时候、以及从油进入水的时候分别发生反射。
从导波雷达的测量原理可知其测量分界面的必要条件:
1、 雷达波发生反射的必要条件是介电常数发生变化。如果介电常数的变化很小的话,雷达波的反射信号也很小以至于无法测量。因此导波雷达测量分界面要求下层液体的介电常数比上层液体的要大得多。而介电常数的大小一般无法通过常规手段测量,而且介电常数大小很容易受到环境温度、电磁频率、罐内的化学反应等影响。这就决定了无法轻易判断导波雷达能否和应用环境相适应。
2、 为了保持雷达波穿过上层液体后还有的能量在分界面上还能产生反射,一般要求传感器是一个同轴结构。上图是导波雷达测量分界面的安装要求,左边是导波雷达的测量杆和测量筒是一个同轴结构,右图中导波雷达的测量杆安装在一个布满倒液孔的测量管内。同轴结构内外的分界面变化有时无法真正同步会导致测量误差。而且粘性较大的液体会粘连在同轴结构内干扰测量。
3、 如果要测量被测液体分界面知道上层液体的具体介电常数。因为雷达波穿过空气的速度是光速,而穿过上层液体的速度小于光速且和其介电常数成反比。因为介电常数不容易测量且善变,因此导波雷达很难测量分界面高度。
三、浮筒液位计
浮筒液位计测量分界面一般安装在罐体的侧面,把被测液体通过两个法兰口从被测罐引入测量筒内,同时测量通内还有一个浮子通过一些机械结构和电子头相连。通过测量浮子受到浮力的变化来感应测量筒内液体的平均密度,从而评估出被测分界面的高度(假定测量筒内只有两种液体)。浮筒液位计不要求被测液体的导电性和介电常数。
根据浮筒液位计的原理和内部结构,其测量分界面的必要条件和限:
1、 只能安装在被测罐体侧面,且测量筒内没有空气。
2、 为了测量的精度定期进行校准,因为浮子到电子头之间的力传输结构会随着时间而偏移设定。
3、 因为测量筒的狭小结构,被测液体中的固体或者粘性物质会使浮子卡在测量筒内,无法真正反映分界面高度。
四、双法兰液位计
双法兰液位计通过测量两个固定位置的压力差来反映两个位置之间的液体的平均密度从而间接测量分界面高度。双法兰液位计也是安装在罐体的侧面,但是不需要测量筒,因此解决了上面浮筒液位计内浮子容易卡死的问题。
双法兰液位计通过充油的毛细管把罐内的两个压力值传输到电子头部分。因此双法兰液位计的界面测量受到以下因素的影响:
1、 环境温度变化对毛细管内油压有明显影响,因此长的测量范围要长的毛细管,从而导致温度变化对测量精度也影响很大。
2、 两个法兰之间充满液体。
3、 毛细管充油需要的生产技术,因此测量范围对仪表价格影响很大。
4、 安装过程要毛细管不要受到外部机械冲击,毛细管受损或者油路堵塞。
五、终篇 - 磁致伸缩液位计
磁致伸缩液位计通过测量浮在分界面上的磁性浮子的位置来测量分界面的高度。MTS生产的Level Plus系列液位计可以实现测量误差控制在1毫米以内,大的测量范围可以达到22米。磁致伸缩液位计的测量不依赖于液体的导电性、介电常数等物理参数,只是基于不同液体的密度差。密度差和相互不溶解是形成分界面的必要条件。
Level Plus系列
磁致伸缩液位计只要选择好特定浮子的密度,安装后不需要定期的维护和标定就能液位计的长期性和性。
磁致伸缩液位计的应用限性在于不能用于操作粘度很高的液体(建议粘度小于400厘泊)。高粘度液体容易把浮子粘在一个位置不变,导致磁致伸缩液位计测量到的浮子位置不能准确反映分界面高度。
Level Plus磁致伸缩液位计应用实例
1、 二硝基甲苯(DNT)和水的分界面
因为二硝基甲苯(DNT)相对于水的比重是1.52,因此在罐内是下层液体,因此无法使用射频导纳、导波雷达。而且因为现场的测量范围超过4米,因此无法使用浮筒液位计和双法兰液位计。通过使用Level Plus系列磁致伸缩液位计可以同时测量反应罐内的液位和分界面高度,从而对化学反应过程控制。
2、 液体白磷和水的分界面
白磷是生产磷酸类物质的基本原料。但是因为白磷在空气容易自然,而且有毒,因此一般都储存在具有水封的储存槽内。Level Plus液位计可以对水封下的白磷存量进行实时监控,同时水封的厚度白磷和空气接触。
3、 大型成品油罐
炼化工厂、燃料输送系统等都有一些成品油储罐、转运罐等,这些罐子高度都有15~20米高。因为有些成品燃油会吸收空气中的水分,导致很多罐底都有积水。MTS传感器生产的Level Plus液位计可以同时测量罐内成品油液位和油水分界面的高度,同时还可以根据液位计内部的罐容表来计算罐内容量,并且输出罐内的成品油温度。Level Plus液位计只通过罐上的一个测量孔,就可以同时输出液位、分界面高度、罐内容量和温度的测量结果,满足石油组织对成品燃油的交接计量要求。
导波雷达物位计,液位计
1.产品概述
1.1测量原理
导波雷达是基于时间行程原理的测量仪表,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。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。
输入
反射的脉冲信号沿缆绳传导至仪表电子线路部分,微处理器对此信号进行处理,识别出微波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,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。
1.2测量范围
H----测量范围
L----空罐距离
B----顶部盲区
E----探头到罐壁的小距离
顶部盲区是指物料高料面与测量参考点之间的小距离。
底部盲区是指缆绳部附近无法测量的一段距离。
顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。
注意:
只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时,才能罐内物位的测量。
2 .仪表介绍
WRD71
应用液体、固体颗粒
测量范围30米
过程连接螺纹、法兰
过程温度-40-250℃
过程压力-1.0-20bar
精度±1mm
频率范围100MHZ-1.8GHZ
防爆/防护等级Exia IICT6/IP67
信号输出4…20mA/HART(两线)
WRD72
应用液体、固体颗粒
测量范围6米
过程连接螺纹、法兰
过程温度-40-250℃
过程压力-1.0-20bar
精度±1mm
频率范围100MHZ-1.8GHZ
防爆/防护等级Exia IICT6/IP67
信号输出4…20mA/HART(两线)
WRD73
应用液体
测量范围6米
过程连接螺纹、法兰
过程温度-40-250℃
过程压力-1.0-20bar
精度±1mm
频率范围100MHZ-1.8GHZ
防爆/防护等级Exia IICT6/IP67
信号输出4…20mA/HART(两线)- 4 -
3.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。同轴管式探头只适用于液体物体。
3.1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离罐壁小距离不小于30厘米。
<探头底部距罐底大约30mm。
<探头距罐内障碍物小距离不小于200mm。
<如果容器底部是锥型的,传感器可以安装罐顶,这样可以一直测量到罐底。
3.2右图为杆式雷达安装图,主要用于液体液位的测量。
特点:
<可以测量介电常数大于等于1.9的介质。
<一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质。
<杆式雷达大量程可以达到6米。
<对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力,测量不受影响。
3.3右图为双杆式雷达安装图,主要用于液体液位的测量。
特点:
<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。
<可以测量介电常数大于等于1.6的介质。
<一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质。
<杆式雷达大量程可以达到6米。
<对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力,测量不受影响。
3.4安装方法
<合理安装能确保仪表长期而的测量
仪表可采用螺纹连接,螺纹的长度不要超过150mm,还可以采用在短管上安装。安装短管直径在2″至6″则安装短管高度应≤150mm,若安装于较长的短管上,应底部固定缆式探头或选用对中支架以避免缆式探头与短管末端接触。
当仪表需要安装于直径大于200mm短管时,短管内壁产生回波,在介质介电常数低的情况下会引起测量误差。因此,对于一个直径为200mm或250mm的短管,需要选一个带“喇叭接口”的法兰。
<在塑料罐上安装
注意!
无论是缆式或杆式若想仪表工作正常,过程连接表面应为金属。当仪表装在塑料罐上时,若罐顶也是塑料或其它非导电材质时,仪表需要配金属法兰,若采用螺纹连接,需配一块金属板。
<仪表探头与罐壁的距离
仪表探头至罐壁的距离建议为罐直径的1/6-1/4(至少大于300mm,混凝土罐至少400mm)选择探头长度时,注意探头底部距罐底约大于30mm。
注意事项:
<雷达安装不要装在下料口处(图一)
<应避免罐内其它装置接触到微波传导部件(图二)
<应避免导波缆绳接触到安装短管(图三)
缆绳所受下拉力
当加料和出料时,介质对缆绳将产生下拉力,下拉力的大小取决于下列因素:
1.缆绳长度 2.物料的密度 3.储仓的直径 4.缆绳的直径
以下是6mm缆式探头典型介质产生的压力
干扰的优化
<干扰回波抑制:软件可实现对干扰回波的抑制,从而达到理想测量效果
<旁通管及导波管(仅适用于液体)对于粘度不大于500cst,可采用旁通管,导波管或管式来避免干扰。
腐蚀性介质测量
<如果测量腐蚀性介质,可选用杆式探头套一个塑料套管或四氟套管进行测量。
导波雷达探头末端的固定
<探头末端如需要固定场合应用有两种固定方式:一种是缘固定;另外一种是非缘固定。
■缘固定是指被测介质的介电常数较低且固定在金属罐底时需要缘固定;
■非缘固定是指被测介质介电常数很高,罐体为非金属材料、介电常数很低的材料或与被测介质介电常数十分接近的材料,这时可以采用非缘固定。
※备注:如用户不能确定介质和罐体的介电常数,请直接与厂家联系
4.接线方式
如右图。
5.调试
WRD可以通过三种方式调试:
<通过显示调整模块WPM
<通过调试软件WSOFT
<通过HART手持编程器
5.1通过编程模块调试(WPM)
5.2通过WSOFT软件调试
<雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用WSOFT软件进行调试,需要一个仪表CONNECTCAT驱动器。
<使用软件调试的时候,给雷达仪表加电24VDC,同时在连接HART适配器前端加一个250欧姆的电阻。如果一体式HART电阻(内部电阻250欧姆)的供电仪表,就不需要附加外部电阻,这时候HART适配器可以和4…20mA线并联。
5.3通过HART手持编程器
6.导波雷达物位计,液位计仪表尺寸
7.导波雷达物位计,液位计仪表线性
8.导波雷达物位计,液位计技术参数:
工作频率:100MHZ-1.8GHZ
测量范围:缆式:0-30m;杆式、双杆式:0-6m
重复性:±2mm
分辨率:1mm
采样:回波采样55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: G11 /2A
法兰DN50,DN80,DN100,DN150
过程压力: -1-20bar
电源:电源:24VDC(±10%),纹波电压:1Vpp
耗电量:max 22.5mA
环境条件:温度-40℃~+70℃
外壳防护等级:IP67
防爆等级:EXia II CT6
两线制接线:仪表供电和信号输出共用一根两芯屏蔽电缆线
电缆入口:2个M20*1.5或1 /2NPT(电缆直径5--9mm)
9.产品选型
WRD70仪表型号, 探头类型, 大量程, 材质
WRD71 6mm缆式探头 30000mm 不锈钢
WRD72 10mm杆式探头 6000mm 不锈钢
WRD73 10mm双杆式探头6000mm 不锈钢(法兰安装)
防爆
P非防爆型(普通型)电流信号输出(4-20mA)HART协议
I本安防爆型(Exia IIC T6)电流信号输出(4-20mA)HART协议
D本安型+隔爆型(Ex d iaⅡC T6)电流信号输出(4-20mA)HART协议
一体化过程连接/材质
G G11 /2A螺纹不锈钢
N 11 /2NPT螺纹不锈钢
C法兰DN50 PN16C不锈钢
D法兰DN80 PN16C不锈钢
E法兰DN100 PN16C不锈钢
F法兰DN150 PN16C不锈钢
H法兰DN200 PN16C不锈钢
K法兰DN250 PN16C不锈钢
Y约定
关键词:
FLT9225-IEX-S2DOM1OLLM1CWM雷达料位计生产
近期有很多小伙伴想要购买导波雷达料位计,他提出什么是导波雷达料位计以及其优点有哪些。那么今天我就向大家来简单地讲一讲,什么是导波雷达料位计以及其优点有哪些。
导波雷达料位计是一款利用雷达原理来进行工作的流量测量仪表,它具有低维护、性高、使用寿命长等优点。另外它还有一个优点就是它可以在高温高压以及恶劣的环境下使用,可以根据不同的料位进行连续的测量。
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。