西安德創(chuàng)電氣雷達(dá)物位計測量原理

  德創(chuàng)電氣科技雷達(dá)物位計的測量原理

雷達(dá)物位計概述 

    在工業(yè)生產(chǎn)過程中的。料位是一個重要參數(shù)。料位測量的方法很多，針對不同的工況和介質(zhì)可以使用不同測量原理的料位計進(jìn)行測量，例如、靜壓式、浮球式、重錘式、超聲波等幾種常用的料位測量儀表，都有各自的特點和應(yīng)用范圍。

     雷達(dá)料位計運(yùn)用*的雷達(dá)脈沖波測量技術(shù)，以其優(yōu)良的性能，尤其是在槽罐中有攪拌、溫度高、蒸汽大、介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)疤等惡劣的測量條件下，顯示出其的性能，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。 

二、原理及技術(shù)性能 
雷達(dá)波是一種特殊形式的電磁波，雷達(dá)料位計利用了電磁波的特殊性能來進(jìn)行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當(dāng)于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號的反射效果越好。 
雷達(dá)波的頻率越高，發(fā)射角越小，單位面積上能量（磁通量或場強(qiáng)）越大，波的衰減越小，雷達(dá)料位計的測量效果越好。 

德創(chuàng)雷達(dá)物位計外觀及產(chǎn)品性能介紹：            

 DCRD1000A1

     應(yīng)    用：  各種腐蝕的液體

     測量范圍： 20米                                                   

     過程連接： 螺紋、法蘭

     介質(zhì)溫度： -40～120℃

     過程壓力： -0.1～0.3MPa

     精    度：   ±5mm                                        

     防護(hù)等級： IP67

     頻率范圍： 26GHz                                       

     防爆等級： Exib ⅡCT6 Gb

     信號輸出：4...20mA/HART(兩線/四線) 

               RS485/Mod bus

                                                                                  DCRD1000A2   

應(yīng)   用：  耐溫、耐壓、輕微腐蝕的液體

測量范圍： 30米

過程連接： 螺紋、法蘭

介質(zhì)溫度： -40～150℃

過程壓力： -0.1～4.0MPa

精    度：   ±3mm                                                                     防護(hù)等級： IP67

 頻率范圍： 26GHz                                                                     防爆等級： Exib ⅡCT6 Gb       

信號輸出：4..20mA/HART(兩線/四線)  RS485/Mod bus                                                

DCRD1000A3 

應(yīng)   用：  固體料、強(qiáng)粉塵、易結(jié)晶、 結(jié)露場合

 測量范圍： 70米

 過程連接： 萬向法蘭

 介質(zhì)溫度： -40～250℃

 過程壓力： -0.1～0.1MPa

 精    度：   ±15mm                              

   防護(hù)等級： IP67

 頻率范圍： 26GHz                                         

 防爆等級： Exib ⅡCT6 Gb   

 信號輸出：4...20mA/HART(兩線/四線) RS485/Mod bus                                              

DCRD1000A4 

      應(yīng)     用：  固體料、強(qiáng)粉塵、易結(jié)晶、 結(jié)露場合

   測量范圍： 70米

   過程連接： 萬向法蘭

   介質(zhì)溫度： -40～250℃

   過程壓力： -0.1～0.1MPa

   精    度：   ±15mm                              

   防護(hù)等級： IP67

 頻率范圍： 26GHz                                                     

 防爆等級： Exib ⅡCT6 Gb

信號輸出：4...20mA/HART(兩線/四線) RS485/Mod bus                                                                                           

DCRD1000A5 

 應(yīng)    用：  固體顆粒、粉料

測量范圍： 30米                             

 過程連接： 螺紋、法蘭

 介質(zhì)溫度： -40～250℃                                                                 過程壓力： -0.1～4.0MPa(平板法蘭)

                -0.1～1MPa（萬向法蘭）

   精    度：   ±10mm                               

   防護(hù)等級： IP67

   頻率范圍： 26GHz      

  防爆等級： Exib ⅡCT6 Gb     

    信號輸出：4...20mA/HART(兩線/四線)  RS485/Mod bus                                                                                        

DCRD1000A6 

           應(yīng)     用：  衛(wèi)生型液體存儲容器、強(qiáng)腐蝕性容器

     測量范圍： 20米

     過程連接： 法蘭

     介質(zhì)溫度： -40～150℃

     過程壓力： -0.1～0.1MPa

     精    度：   ±3mm                             

     防護(hù)等級： IP67

   頻率范圍： 26GHz                                                    

   防爆等級： Exib ⅡCT6 Gb       

     信號輸出：4...20mA/HART(兩線/四線) RS485/Mod bus                                                                                                  

１.雷達(dá)料位計的基本原理 

雷達(dá)式料位計組成：它主要由發(fā)射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板、顯示、故障報警等幾部分組成。 
發(fā)射－反射－接收是雷達(dá)式料位計工作的基本原理。雷達(dá)傳感器的天線以波束的形式發(fā)射zui小6.8GHz的雷達(dá)信號,zui大有26.3G的雷達(dá)信號。反射回來的信號仍由天線接收，雷達(dá)脈沖信號從發(fā)射到接收的運(yùn)行時間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。 
即：h= H–vt/2 
式中 h為料位；H為槽高； v為雷達(dá)波速度；t為雷達(dá)波發(fā)射到接收的間隔時間。

詳見下圖所示：

雷達(dá)物位天線發(fā)射較窄的微波脈沖，經(jīng)天線向下傳輸。微波接觸到被測介質(zhì)表面后被反射回來再次被天線系統(tǒng)接收，將信號傳輸給電子線路部分自動轉(zhuǎn)換成物位信號（因為微波傳播速度極快，電磁波到達(dá)目標(biāo)并經(jīng)反射返回接收器這一來回所用的時間幾乎是瞬間的）。

A 量程設(shè)定                                                                                                                                                    B 低位調(diào)整                                                                      C 高位調(diào)整                                                                                                                                                       D 盲區(qū)范圍                                                                       測量的基準(zhǔn)面是：螺紋底面或法蘭的密封面。

注：使用雷達(dá)物位計時，務(wù)必保證zui高料位不能進(jìn)入測量盲區(qū)（圖中D所

２.德創(chuàng)科技雷達(dá)料位計測量料位的*技術(shù)： 

(１)回波處理新技術(shù)的應(yīng)用 
從雷達(dá)料位計的測量原理可以知道，雷達(dá)料位計是通過處理雷達(dá)波從探頭發(fā)射到介質(zhì)表面然后返回到探頭的時間來測量料位的，在反射信號中混合有許多干擾信號，所以，對真實回波的處理和對各種虛假回波的識別技術(shù)就成為雷達(dá)料位計能夠準(zhǔn)確測量的關(guān)鍵因素。 

(２)測量數(shù)據(jù)處理： 

由于液面波動和隨機(jī)噪聲等因素的影響，檢測信號中必然混有大量噪聲。為了提高檢測的準(zhǔn)確度，必須對檢測信號進(jìn)行處理，盡可能消除噪聲。 
經(jīng)過大量的實驗驗證，采用數(shù)據(jù)平滑方法可以達(dá)到滿意的效果。此方法也可有效的克服罐內(nèi)攪拌器對測量的影響。 

德創(chuàng)科技雷達(dá)料位計的技術(shù)特點和性能優(yōu)勢： 

　　雷達(dá)料位計采用了上述*的回波處理和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，加上雷達(dá)波本身頻率高，穿透性能好的特點，所以，雷達(dá)料位計具有比接觸式料位計和同類非接觸料位計更加優(yōu)良的性能。 
①可在惡劣條件下連續(xù)準(zhǔn)確地測量。

例如（腐蝕性的工況，粉塵將強(qiáng)的工況，高溫工況，易結(jié)露結(jié)巴工況，易燃易爆的環(huán)境等）都能準(zhǔn)確連續(xù)的測量。 
②操作簡單，調(diào)試方便

  輸出4-20MA兩線制模擬量信號?？赏ㄟ^面板按鍵設(shè)置量程設(shè)置低限和高限，可通過液晶顯示屏查看回波曲線。可同過HART手操器更改參數(shù)。 也可以通過RS232 HART通訊模塊連接計算機(jī)，通過上位軟件調(diào)整雷達(dá)料位計的內(nèi)部參數(shù)。
③準(zhǔn)確安全且節(jié)省能源

  雷達(dá)料位計每秒鐘發(fā)送接收微波脈沖55次，通過處理器求平均值得方式，的檢測到真實料位表面所產(chǎn)生的回波，通過計算時間差來換算出雷達(dá)料位計法蘭平面到真實料位表面的距離，因為量程（即空罐的高度）已知，通過量程減去雷達(dá)料位計到料面的空高距離，就可以得出真實的料位高度。

④安全方面：

公司所生產(chǎn)的雷達(dá)計全部采用呂鑄的一體式防水防爆外殼，防護(hù)等級達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)IP67的防護(hù)等級要求，電子單元在成品調(diào)試完成后板面全部涂覆1mm厚的三防漆。裝進(jìn)殼子內(nèi)部之后再用樹脂膠密封，*做到防水，防潮，隔爆的目的）公司已取得由國家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心頒發(fā)的防爆證。防爆證編號：CNEx14.0142X 

雷達(dá)物位計的功耗（雷達(dá)料位計開機(jī)啟動電流22MA，正常工作電流4-20MA)供電電壓DC12V～24V  整機(jī)功耗只有0.5瓦。公司現(xiàn)已研發(fā)出太陽能電池供電雷達(dá)。GSM網(wǎng)絡(luò)無線傳輸雷達(dá)。RS485四線制水位計雷達(dá)。特別適用于偏遠(yuǎn)的地區(qū)供電不暢或缺少通信網(wǎng)絡(luò)的使用環(huán)境。

⑤無需維修且可靠性強(qiáng)。（公司所研發(fā)的雷達(dá)物位計安裝調(diào)試方便，面板上帶按鍵，可查看回波曲線，可在線進(jìn)行虛假回波存儲，修改和更新。測量固體料位時，使用萬向法蘭，喇叭口的方向可以隨意調(diào)節(jié)。通過液晶顯示屏，很直觀的看到回波的信號強(qiáng)度。通過調(diào)整喇叭口的方向來尋找料位的zui強(qiáng)回?fù)苄盘枴Ｖ挥衵ui強(qiáng)的回波信號才能保證雷達(dá)物位計連續(xù)穩(wěn)定的工作。使用壽命10年以上。

產(chǎn)品的可靠性方面：裝好的成品設(shè)備全部都要經(jīng)過72小時80℃的高溫老化和-40℃的低溫老化實驗。要在震動實驗臺上做連續(xù)2小時以上的震動實驗。保證設(shè)備的可靠性。在出廠前都要經(jīng)過30項性能指標(biāo)的詳細(xì)檢測，保證出廠的每一臺雷達(dá)物位計都是合格的產(chǎn)品。
⑥幾乎可以測量所有介質(zhì)。所適用的行業(yè)如下：

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

（儲油庫，生物柴油廠）的汽油、柴油、焦油、地溝油

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

電力行業(yè) 

（電廠）的粉煤灰料倉、脫硫、潤滑油、泥漿、原煤倉、燃料倉、儲水池、

廢氣凈化罐、灰?guī)?、油?/span>

水泥行業(yè) 

（水泥廠）的散裝成品的水泥倉、原煤倉、煤灰、生料均化庫、熟料庫、爐渣存儲倉

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

（鋁廠）的炭粉、鋁礦石、煤粉

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……

西安德創(chuàng)電氣科技有限公司