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智能雷達(dá)物位計(jì)

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工作原理
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。雷達(dá)波的傳播速度和光速可以看成一樣，在傳播過(guò)程中通過(guò)電子部件轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。這是智能雷達(dá)物位計(jì)的工作原理！
智能雷達(dá)物位計(jì)可以看作一種特殊的時(shí)間延伸工具，這就保證了在極短時(shí)間內(nèi)的穩(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)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位的回波。
智能雷達(dá)物位計(jì)的工作原理從以下兩方面闡述：
1）輸入
天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路，微處理器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理，識(shí)別出微脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。
正確的回波信號(hào)識(shí)別由智能軟件完成，精度可達(dá)到毫米級(jí)。距離物料表面的距離D與脈沖的時(shí)間行程T成正比：
D=C×T/2
其中C為光速
因空罐的距離E已知，則物位L為：
L=E-D
2）輸出
通過(guò)輸入空罐高度E（=零點(diǎn)），滿罐高度F（=滿量程）及一些應(yīng)用參數(shù)來(lái)設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動(dòng)使儀表適應(yīng)測(cè)量環(huán)境。對(duì)應(yīng)于4－20mA輸出。
2智能雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用
ZYHS800系列雷達(dá)物位計(jì)適用于對(duì)液體、漿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；有惰性氣體及揮發(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。
其中，ZYHS800系列雷達(dá)物位計(jì)應(yīng)用較廣泛，下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹：

安裝指南
1）說(shuō)明
（1）墻至安裝短管的外壁：離罐壁為罐直徑1/6處，最小距離為200mm。
不能安裝在入料口的上方（4）。
不能安裝在中心位置（3），如果安裝在，會(huì)產(chǎn)生多重虛假回波，干擾回波會(huì)導(dǎo)致信號(hào)丟失。
如果不能保持儀表與罐壁的距離，罐壁上的介質(zhì)會(huì)黏附造成虛假回波，在調(diào)試儀表的時(shí)候應(yīng)該進(jìn)行虛假回波存儲(chǔ)。
2）罐內(nèi)安裝
a、罐內(nèi)安裝
在信號(hào)波束內(nèi)，應(yīng)避免有如下安裝物（1）：例如限位開(kāi)關(guān)，溫度傳感器等。對(duì)稱裝置（2），如真空環(huán)，加熱線圈，擋板等等。如果罐內(nèi)有（1）（2）干涉物件，應(yīng)采用導(dǎo)波管進(jìn)行測(cè)量。

安裝選擇：
（1）天線尺寸：天線越大，波束角越小，干擾回波將越弱。
（2）天線調(diào)整：將天線調(diào)整到測(cè)量位置。
（3）導(dǎo)波管：導(dǎo)波管用來(lái)避免干擾回波。
b、ZYHS801和ZYHS802標(biāo)準(zhǔn)安裝
（1）雷達(dá)天線不可向罐壁傾斜。
（2）為了使溫度影響最小化，在對(duì)接法蘭的連接處必須使用彈簧墊圈。
（3）桿式天線必須伸出安裝短管。
（4）垂直放置桿式天線，不要讓雷達(dá)束指向罐壁。
c、ZYHS803標(biāo)準(zhǔn)安裝
（1）雷達(dá)天線不可向罐壁傾斜。
（2）喇叭天線必須延伸出安裝短管，否則應(yīng)使用天線延伸管。
（3）喇叭天線必須調(diào)整至垂直，不要讓雷達(dá)束指向罐壁。
3）當(dāng)安裝的短管較長(zhǎng)時(shí)使用天線延伸管
當(dāng)喇叭長(zhǎng)度小于安裝短管長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)使用天線延伸管。
如果喇叭直徑大于安裝短管的直徑，包括延伸管在內(nèi)的天線需要從容器里面安裝，并將儀表抬高。選擇延伸管使儀表至少抬高100mm。
4）導(dǎo)波管內(nèi)安裝
雷達(dá)物位計(jì)通過(guò)導(dǎo)波管或旁通管進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量管起到導(dǎo)波作用。下面是一個(gè)測(cè)量管（導(dǎo)波管的構(gòu)造圖）
導(dǎo)波管的構(gòu)造圖
測(cè)量管內(nèi)壁必須平滑，如果可能的話測(cè)量管的內(nèi)徑需要與喇叭口的直徑相符，請(qǐng)使用縱伸焊接的不銹鋼管。可以通過(guò)預(yù)先焊接的法蘭盤(pán)或焊接頭延長(zhǎng)測(cè)量管。
注意：
焊接時(shí)，不能產(chǎn)生凸點(diǎn)或凸緣。將法蘭和測(cè)量管對(duì)齊固定，然后焊接。焊接不要穿透測(cè)量管管壁,管內(nèi)壁必須保持平滑，一定要小心的除去焊縫和不平滑的地方，否則會(huì)造成很強(qiáng)的虛假回波。
5測(cè)量條件
1）注意事項(xiàng)
測(cè)量范圍從波束觸及罐低的那一點(diǎn)開(kāi)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(jiàn)，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。最小測(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。
2）測(cè)量范圍超出的動(dòng)作
當(dāng)測(cè)量范圍超出時(shí)，儀表輸出為22mA電流。
6接線方式
7調(diào)試
ZYHS800可以通過(guò)三種方式調(diào)試：
JEPM（顯示調(diào)整模塊）調(diào)試JESOFT（調(diào)試軟件）調(diào)試HART手持編程器調(diào)試
1）現(xiàn)場(chǎng)編程模塊（JEPM）
JEPM編程器由6個(gè)按鍵和一個(gè)液晶顯示屏，可以顯示調(diào)整菜單和參數(shù)設(shè)置。其功能相當(dāng)于一個(gè)分析處理儀表。
JEPM調(diào)試器
2）ESOFT軟件調(diào)試
無(wú)論那種信號(hào)輸出，4…20mA/HART,雷達(dá)傳感器都可以通過(guò)軟件進(jìn)行調(diào)試。采用BTSOFT軟件進(jìn)行儀表調(diào)試，需要一個(gè)儀表CONNECTCAT驅(qū)動(dòng)器。
使用軟件調(diào)試的時(shí)候，給雷達(dá)儀表加電24VDC，同時(shí)在連接HART適配器前端加一個(gè)250歐姆的電阻。如果一體式HART電阻（內(nèi)部電阻250歐姆）的供電儀表，就不需要附加外部電阻，HART適配器可以和4…20mA線并聯(lián)。
8ZYHS800系列尺寸
1）外觀尺寸
2）編程器尺寸

9、技術(shù)數(shù)據(jù)：
基本參數(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）

導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)跟智能雷達(dá)有什么區(qū)別?

1.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得什么物料（固體，粉體，液體）
固體和粉體通常情況下選用智能雷達(dá)物位計(jì)（如煤礦，爐渣等，對(duì)于粉塵較大的情況考慮用導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)（如水泥廠落料且為氣力輸送等）
2.液體通常選用導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)（如汽油，倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)沒(méi)有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)等），通常介電常數(shù)大于0.7都能正常測(cè)量。導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)法蘭的選擇通常是根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)來(lái)定，正常配DN100的法蘭。導(dǎo)波雷達(dá)又可分為桿式和纜繩，通常選用纜繩雷達(dá)物位計(jì)，這樣運(yùn)輸起來(lái)比較方便。但是對(duì)于有耐腐蝕要求的則選用棒式雷達(dá)物位計(jì)（如鹽酸，硫酸等），對(duì)于腐蝕性不是很強(qiáng)的液體也可考慮用智能雷達(dá)物位計(jì)。
3.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提供的溫度來(lái)確定是否需要加散熱片，溫度在-30℃-130℃之間的選用普通型即可，大于130℃-250℃的我選用加散熱片的雷達(dá)物位計(jì)，目前對(duì)于測(cè)量環(huán)境溫度大于250℃的放棄不做。
4.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提供的壓強(qiáng)參數(shù)，來(lái)選擇法蘭的厚度及相關(guān)信息（見(jiàn)附表）。對(duì)于常壓則不用考慮。
5.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和客戶要求是否需要防爆，通?；瘜W(xué)液體，煤礦等需要防爆。
6.如果選用智能雷達(dá)物位計(jì)，對(duì)于喇叭的選擇我們保守點(diǎn)，盡量選大點(diǎn)這樣能更好的保證客戶測(cè)量的穩(wěn)定性。在這里我們對(duì)于陌生的介質(zhì)需考慮其的介電常數(shù)（見(jiàn)附表）通常大于2.0都沒(méi)什么問(wèn)題。喇叭尺寸的選擇0-10m選DN150，0-15m選DN200，0-35m選DN250。對(duì)大于35m的則需要用26G雷達(dá)物位計(jì)。

關(guān)鍵詞：物位計(jì) 溫度傳感器傳感器

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