智能雷達(dá)物位計(jì)高頻微波脈沖通過(guò)天線系統(tǒng)發(fā)射并接收,雷達(dá)波以光速運(yùn)行,運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保穩(wěn)定和精確的測(cè)量。即使工況比較復(fù)雜的情況下,存在虛假回波,用的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件業(yè)可以準(zhǔn)確的識(shí)別出物位的回波。
智能雷達(dá)物位計(jì)是如何工作的?
智能雷達(dá)物位計(jì)在工作時(shí)會(huì)發(fā)射天線向被測(cè)目標(biāo)發(fā)射微波,被測(cè)目標(biāo)的微波被接收天線接收,信號(hào)處理器將發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)比較,計(jì)算出被測(cè)距離,由于微波在傳播途徑上有衰減和干擾反射,故測(cè)量的關(guān)鍵是要能接收到反射回波,并識(shí)別出有效回波。
高頻雷達(dá)物位計(jì)運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)的一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保極短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定和精確的測(cè)量。它是通過(guò)發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過(guò)天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。
智能雷達(dá)物位計(jì)的工作原理
智能雷達(dá)物位計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在智能雷達(dá)物位計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)時(shí),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓(工作原理如下圖所示)。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
市場(chǎng)上智能雷達(dá)物位計(jì)的功能差別較大,簡(jiǎn)單的就只是測(cè)量單向流量,只輸出模擬信號(hào)帶動(dòng)后位儀器|儀表;多功能儀表有測(cè)雙向流、量程切換、上下限流量報(bào)警、空管和電源|穩(wěn)壓器切斷報(bào)警、小信號(hào)切除、流量顯示和總量計(jì)算、自動(dòng)核對(duì)和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動(dòng)組態(tài)等。有些型號(hào)儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和芯片(ASIC),以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、PROFTBUS、Modbus、FF現(xiàn)場(chǎng)總線等。
智能雷達(dá)物位計(jì)的構(gòu)成特點(diǎn)
一、雷達(dá)式物位計(jì)
1、智能雷達(dá)物位計(jì)的構(gòu)成
智能雷達(dá)物位計(jì)主要由天線、發(fā)射和接收裝置、信號(hào)處理器、操作面板、顯示、報(bào)警等幾部分組成。
2、智能雷達(dá)物位計(jì)的工作原理
(1)PULSE脈沖技術(shù)
這種技術(shù)就是由雷達(dá)頭發(fā)射一個(gè)脈沖信號(hào),并測(cè)量從發(fā)出到接收回波的時(shí)間。這種技術(shù)根本上是一種模擬技術(shù)。
(2)FMCW(Frequency Modulated Continue Wave),調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)
這種技術(shù)不是測(cè)量時(shí)間。雷達(dá)頭發(fā)射連續(xù)變化的頻率信號(hào),雷達(dá)信號(hào)被液體表面反射后,天線接收回波。由于信號(hào)頻率在改變,回波與信號(hào)發(fā)射瞬間的頻率不同,該頻率差正比于自雷達(dá)頭到液面的距離。FMCW技術(shù)就是測(cè)量這種頻率差,這是一種數(shù)字技術(shù)。
智能雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用行業(yè)
1、石化行業(yè):
(采油廠)的原油、氫酊、污油、污泥、污水
(油田)的沉降罐、污水罐、鉆探泥漿灌
(液化氣站)的液化天然氣、冷凝水
(儲(chǔ)油庫(kù),生物柴油廠)的汽油、柴油、焦油、地溝油
2、化工行業(yè):
(化工廠)的各種化工產(chǎn)品高溫高壓、高腐蝕性(鹽酸)(硫酸)(堿液)、有毒產(chǎn)品 (復(fù)合肥廠)的尿素熔融液、氨水
結(jié)晶產(chǎn)品(苯酐)公司有成套的解決方案
3、智能雷達(dá)物位計(jì)應(yīng)用于電力行業(yè):
(電廠)的粉煤灰料倉(cāng)、脫硫、潤(rùn)滑油、泥漿、原煤倉(cāng)、燃料倉(cāng)、儲(chǔ)水池、
廢氣凈化罐、灰?guī)?、油?/p>
4、水泥行業(yè):
(水泥廠)的散裝成品的水泥倉(cāng)、原煤倉(cāng)、煤灰、生料均化庫(kù)、熟料庫(kù)、爐渣存儲(chǔ)倉(cāng)
5、鋼鐵行業(yè):
(煉鋼廠)的鐵礦石、石灰石生料、石灰石熟料、煤粉、原煤倉(cāng)
(鋁廠)的炭粉、鋁礦石、煤粉
6、煤炭行業(yè):
(洗煤廠)原煤,精煤、煤渣、煤粉、含煤污水
冶金行業(yè)等等……
智能雷達(dá)物位計(jì)使用注意事項(xiàng)
(1)、喇叭型智能雷達(dá)物位計(jì)的喇叭口要超過(guò)安裝孔的內(nèi)表面一定的間隔(至少要大于10mm)。
(2)、智能雷達(dá)物位計(jì)天線的軸線應(yīng)與液位的反射表面垂直。
此外,對(duì)智能雷達(dá)物位計(jì)進(jìn)行日常維護(hù)時(shí),用戶可以用PC機(jī)(裝有MAT軟件)遠(yuǎn)程觀察反射波曲線圖,對(duì)于后來(lái)可能新產(chǎn)生的干擾波,可以利用物位計(jì)識(shí)別虛假波的功能,除去這些干擾反射波的影響以保證正確丈量。
(3)、槽內(nèi)的攪拌閥、槽壁的黏附物和蹊徑等物體,假如在智能雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)范圍內(nèi),會(huì)產(chǎn)生干擾的反射波,影響物位丈量。在安裝時(shí)要選擇合適的安裝位置,以避免這些因素的干擾。
性能參數(shù):
工作頻率:6.8GHz
波 束 角: 24°ZYHS801, ZYHS802
18°ZYHS803 帶DN150法蘭
14°ZYHS803 帶DN200法蘭
12°ZYHS803 帶DN250法蘭
測(cè)量范圍:0…35m
重復(fù)性 :±3mm
分辨率 :1mm
采樣 :回波采樣55次/s
響應(yīng)速度:>0.2s(根據(jù)具體使用情況而定)
電流信號(hào):4…20mA
精度 :<0.1%
天線材質(zhì) ZYHS801、ZYHS802為PP/PTFE
ZYHS803 為316L不銹鋼
通訊接口 HART通訊協(xié)議
過(guò)程連接 ZYHS801 (PP,PTFE天線) :G1-1/2 316L不銹鋼,:
ZYHS802(棒式天線) :翻邊法蘭DN50,DN80,DN100,DN150
ZYHS803(喇叭口形式天線):法蘭DN50,DN80,DN100,DN150,DN200,DN250
電源
電源:24V DC(+/-10%),波紋電壓:1Vpp
耗電量:max22.5mA
環(huán)境條件
溫度:-40℃…+80℃
容器壓力(表壓)-1…40bar
防爆認(rèn)證 ExiaII C T6
外殼保護(hù)等級(jí) IP68
兩線制接線 供電和信號(hào)輸出共用一根兩芯導(dǎo)線
電纜入口:2個(gè)M20×1.5(電纜直徑5…9mm)
適用范圍:
?雷達(dá)物位計(jì)用于對(duì)液體、槳料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量,適用于溫度、壓力變化大,有惰性氣體及蒸發(fā)存在的場(chǎng)合。
?采用微波脈沖的測(cè)量方法,并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常工作,波束能量較低,可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi),對(duì)人體及環(huán)境均無(wú)傷害
?可測(cè)量固體粉料?不受壓力,真空或溫度影響
?標(biāo)定簡(jiǎn)便,測(cè)量響應(yīng)快
?適用于液體及高粉塵工況
選型方式:
類別 | DWLD101 | DWLD102 | DWLD103 | DWLD104 |
應(yīng)用 | 過(guò)程條件簡(jiǎn)單,腐蝕性的液體、漿料、固體 | 存儲(chǔ)或過(guò)程容器腐蝕性的液體、漿料、固體 | 適應(yīng)各種存儲(chǔ)容器或過(guò)程計(jì)量環(huán)境,液體、漿料、固體 | 過(guò)程容器大量程的液體、漿料、固體 |
測(cè)量 范圍 | 20 m | 20 m | 35m | 70 m |
過(guò)程連接 | 螺紋、法蘭 | 螺紋、法蘭 | 法蘭 | 法蘭 |
過(guò)程溫度 | -40...160℃ | -40...160℃ | -40...350℃ | -40...300℃ |
過(guò)程壓力 | -1.0...40bar | -1.0...40bar | -1.0...60bar | -1.0...60bar |
精度 | ±3mm | ±3mm | ±1mm | ±1mm |
頻率范圍 | 8.4GHZ | 8.4GHZ | 10.2GHZ | 10.2GHZ |
防爆防護(hù)等級(jí) | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 |
信號(hào)輸出 | 4-20mA/HART(兩線) | 4-20mA/HART(兩線) | 4-20mA/HART(兩線) | 4-20mA/HART(兩線) Profibus PA |
注意事項(xiàng):
測(cè)量范圍從波束觸及罐低的那一點(diǎn)開始計(jì)算,但在特殊情況下,若罐低為凹型或錐形,當(dāng)物位低于此點(diǎn)時(shí)無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時(shí),罐低可見,此時(shí)為保證測(cè)量精度,建議將零點(diǎn)定在低高度為C 的位置。理論上測(cè)量達(dá)到天線*的位置是可能的,但是考慮到腐蝕及粘附的影響,測(cè)量范圍的終值應(yīng)距離天線的*至少100mm。對(duì)于過(guò)溢保護(hù),可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。zui小測(cè)量范圍與天線有關(guān)。隨濃度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以將其反射,但在一定的條件下是可以進(jìn)行測(cè)量的。