MGS2100LSB2OAAX500XDMFB-XBGCAAA/GD导波雷达物位计性价比高的
智能诊断与预测性维护功能
现代传感器集成自诊断系统,实时监测天线污染、电子元件老化等状态。信号质量指数(SQI)低于70%时触发维护警报,某粮油企业应用后故障停机减少60%。温度漂移补偿算法使长期稳定性达0.01%/年。最新边缘计算功能可在本地完成95%的数据处理,仅上传关键参数降低带宽需求。通过分析历史回波曲线变化趋势,能提前2周预测介质特性改变导致的测量偏差。
导波液位计的具体介绍
导波雷达液位计,它是化学工业中一种液位测量的仪表。导波雷达液位计依据的原理是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计,它的的电磁脉冲是以光速沿钢缆或者探棒传播,当突然遇到被测
物体表面时,雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置,发射装置与被测物体表面的距离和脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度。
其使用时要注意的事项:导波雷达液位计对于安装的空间是有一定的要求的。注意介质的介电常数,并依据介电常数的大小选择适合的型号
导波雷达物位计的特点:
1.可以测量介电常数大于等于1.4的介质。
2.一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质。
3.杆式雷达大量程可以达到6米。
4.对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力,测量不受影响。
5.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精度。
它的测量范围说明:
1. 顶部盲区是指物料高料面与测量参考点之间的小距离。
2. 底部盲区是指缆绳部附近无法测量的一段距离。
3. 顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。
新产品的出现,在一定程度上会让我们忽视原先的产品。智能就是那个被忽视的产品。智能雷达物位计,我们可以称为低频版雷达物位计,它的发射频率为6GHz,其原理也是基于时间间隔原理设计的。
目前来看,智能雷达物位计是连续测量方式。它适用于腐蚀性液体的测量、有挥发性质液体的测量以及温度压力变化大液体的测量。它的天线主要有三种,即棒式天线、喇叭口天线和全密封天线。天线不同,智能雷达物位计在罐内的安装也略有不同。
一般来说,三种天线在罐内安装的时候,尽量要与介质保持垂直,避免波束指向罐壁。这是三种天线安装的共性。此外,三种天线在安装的时候,还各有其特性。
就棒式天线而言,为了减小温度对雷达物位计的影响,对接法兰连接处使用弹簧垫圈且天线发射点伸出安装短管。
就喇叭口天线而言,喇叭天线也伸出安装短管,必要的时候可以使用天线延伸管。
说完了雷达物位计天线,我们再说一下产品的安装问题。为了提高雷达物位计的准确性和稳定性。安装时,我们要注意以下几个方面:
,连接雷达物位计之前,我们要确认罐内无有害介质,无压力。
第二,选择合适的位置拧紧螺纹或者固定好法兰。如果有必要,需更换密封圈。
第三,进行液位调整时,我们要选择空罐的时候或液位刚好覆盖罐底的时候。
未来,随着技术的发展,新产品的出现,智能雷达物位计可能在市场并不占据一定的优势,但是,小编要提醒大家的是,每一款产品都有其优势,大家在选择的时候一定不要盲目,看更多产品,了解更多型号,才能让我们选择到经济实惠且性能的产品。
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雷达物位计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或杆式探头传播,当脉冲遇到物料表面时发射回来被仪表内的接 收器接收,并将距离信号转化成物位信号。
雷达物位计产品有诸多特点,例如: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。
免维护:雷达物位计测量过程无可动部件,不存在机械部件损坏问题,无须维护。
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。
准确:雷达物位计测量量多样化,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。
防挂料:雷达物位计的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。
雷达物位计的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播,当遇到被测介质表面时,雷达物位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路经返回到脉冲发射装置,发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度。
1、特点:
< 采用的非接触式测量
< 采用其稳定的材料制造
< 测量物体、固体介质的物位
< 可以测量介电常数>1.8的介质
< 测量范围0…20m(可以扩展到35米)
< 采用两线制、回路供电的技术,供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输
< 4…20mA输出或数字型信号输出
< 分辨率1mm
< 不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响
< 不受介质密度、粘稠度和温度的变化的影响
< 过程压力可达4MPa
< 过程温度可达250℃
基本参数
产品名称
智能高频雷达物位计
产品型号
YLPS系列
测量范围
6、10、15..70、80m
供电电源
DC24V(*标配)/ AC220V
输出信号
4-20mA(*标配)/ Hart通讯 / RS485 Modbus通讯
防爆等级
Exia IlC T6 Ga / Exd ia lIC T6 Gb
防护等级
IP67 / IP68
安装方式
螺纹 / 法兰
2、YLPS6系列智能雷达液位计仪表参数(*新款):
(1)YLPS6805型技术参数:
应 用: 各种腐蚀的液体
测量范围: 10米
过程连接: 螺纹、法兰
介质温度: -40~130℃
过程压力: -0.1~0.3MPa
精 度: ±5mm
防护等级: IP67
频率范围: 26GHz
防爆等级: Exia ⅡC T6 Ga/ Exd ia IIC T6 Gb
信号输出:4...20mA/HART(两线/四线)/RS485/Mod bus
(2)YLPS6806型技术参数:
应 用: 耐温、耐压、轻微腐蚀的液体
测量范围: 30米
过程连接: 螺纹、法兰
介质温度: -40~130℃ / -40~250℃
过程压力: -0.1~4.0MPa
精 度: ±3mm
防护等级: IP67
频率范围: 26GHz
防爆等级: Exia ⅡC T6 Ga/Exd ia IIC T6 Gb
信号输出:4...20mA/HART(两线/四线)/RS485/Mod bus
(3)YLPS6807型技术参数:
应 用: 卫生型液体存储容器、强腐蚀性容器
测量范围: 20米
过程连接: 法兰
介质温度: -40~150℃
过程压力: -0.1~0.1MPa
精 度: ±3mm
防护等级: IP67
频率范围: 26GHz
防爆等级: Exia ⅡC T6 Ga/Exd ia IIC T6 Gb
信号输出:4...20mA/HART(两线/四线)/RS485/Mod bus
(4)YLPS6808型技术参数:
应 用:固体料、强粉尘、易结晶、 结露场合
测量范围: 70米
过程连接: 万向法兰
介质温度: -40~130℃ / -40~250℃
过程压力: -0.1~0.1MPa
精 度: ±15mm
防护等级: IP67
频率范围: 26GHz
防爆等级: Exia ⅡC T6 Ga/Exd ia IIC T6 Gb
信号输出:4...20mA/HART(两线/四线)/RS485/Mod bus
(5)YLPS6809型技术参数:
应 用: 固体颗粒、粉料
测量范围: 液体 30米/ 固块 20米/ 固粉 15米
过程连接: 螺纹、法兰
介质温度: -40~250℃
过程压力: -0.1~4.0MPa (平板法兰)、-0.1~0.1MPa(万向法兰)
精 度: ±10mm
防护等级: IP67
频率范围: 26GHz
防爆等级: Exia ⅡC T6 Ga/Exd ia IIC T6 Gb
信号输出:4...20mA/HART(两线/四线)/RS485/Mod bus
(6)YLPS6810型技术参数:
应 用: 固体料、强粉尘、易结晶、 结露场合
测量范围 : 80米
过程连接: 万向法兰
介质温度: -40~130℃ / -40~250℃
过程压力: -0.1~0.1MPa
精 度: ±15mm
防护等级: IP67
频率范围: 26GHz
防爆等级: Exia ⅡC T6 Ga/Exd ia IIC T6 Gb
信号输出:4...20mA/HART(两线/四线)/RS485/Mod bus
(7)YLPS6PB型技术参数:
应 用: 强腐蚀性液体,有搅拌工况可以用
测量范围 : 40米
过程连接: 法兰(小DN50)
介质温度: -40~130℃ / -40~250℃
过程压力: -0.1~1.6MPa
精 度: ±5mm
防护等级: IP67
频率范围: 26GHz
防爆等级: Exia ⅡC T6 Ga/Exd ia IIC T6 Gb
信号输出:4...20mA/HART(两线/四线)/RS485/Mod bus
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雷达物位计有什么作用呢?雷达物位计的原理是什么?你想不想知道雷达物位计是怎么工作的呢?
我们把这个名字拆开,首先介绍雷达。雷达是什么?雷达安装在飞机或者轮船上面,不断的向外发射雷达波,当遇到人的肉眼看不到的障碍物的时候,但是雷达波可以碰到,并且同时返回来,回传到雷达中,雷达接受到返回的雷达波后,就知道前面有障碍物了。
把这个原理运用到测量仪器上,就产生了雷达物位计。通过波发射到返回的时间,就可以计算出物体的高度了。
雷达物位计如果细分,有专门测量液体的雷达水位计、雷达液位计,测量固体的雷达料位计等等,型号有6G、26G等,你可以根据您的需求购买。
导波雷达液位计具有低维护,高性能、高精度、高性,使用寿命长等优点。在与电容,重锤等接触式仪表相比较,具有无可比拟的性。微波信号的传输不受大气的影响,所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。该产品适用于高温、高压、真空、蒸汽、高粉尘及挥发性气体等恶劣环境,可对不同料位进行连续测量。该仪器主要技术达到或优于国内外同类产品,且安装调试简便,可以单台使用,也可组网使用,可广泛应用于冶金、建材、能源、石化、水利、粮食等行业。
导波雷达液位计适用特点:
首先,导波雷达液位计的度是很高的。因为导波雷达液位计采用的是雷达电磁波,它是不会受到周围环境的影响的,并且,导波雷达液位计与储蓄和介质是没有的接触的,所以即使在很恶劣的环境下,导波雷达液位计也能够准确的进行液位测量。
其次,导波雷达液位计的频率高并且性能很强。因为导波雷达液位计加大了测量距离和精度,并且它其中的天线和处理器也被优化处理了,所以它能够进行更高速率的信号分析,它的性能得到了很大的提升。
除此之外,导波雷达液位计的波束角是很小的,所以它散发出来的能量是很几种的,这样测量的数据就会更加的准确。并且与此同时,它还能够增强回波,这样就能够很好的避开干扰物,使用起导波雷达液位计来就更加的方便。
,导波雷达液位计的适用范围是很广的,它可以在球罐、卧罐、柱形罐等容器中很好的应用,并且它能测量的液体范围也是很广的,比如盐碱、硝酸、工业废水等等,或者是石灰、浆液等等,导波雷达液位计够的测量。
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。