德創(chuàng)電氣科技雷達(dá)物位計(jì)的測(cè)量原理

雷達(dá)物位計(jì)概述 

    在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的。料位是一個(gè)重要參數(shù)。料位測(cè)量的方法很多，針對(duì)不同的工況和介質(zhì)可以使用不同測(cè)量原理的料位計(jì)進(jìn)行測(cè)量，例如、靜壓式、浮球式、重錘式、超聲波等幾種常用的料位測(cè)量?jī)x表，都有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。

     雷達(dá)料位計(jì)運(yùn)用*的雷達(dá)脈沖波測(cè)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(cè)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(lái)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(jì)利用了電磁波的特殊性能來(lái)進(jìn)行料位檢測(cè)。電磁波的物理特性與可見(jiàn)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(cè)介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號(hào)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(chǎng)強(qiáng)）越大，波的衰減越小，雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量效果越好。 

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

 DCRD1000A1

     應(yīng)    用：  各種腐蝕的液體

     測(cè)量范圍： 20米                                                   

     過(guò)程連接： 螺紋、法蘭

     介質(zhì)溫度： -40～120℃

     過(guò)程壓力： -0.1～0.3MPa

     精    度：   ±5mm                                        

     防護(hù)等級(jí)： IP67

     頻率范圍： 26GHz                                       

     防爆等級(jí)： Exib ⅡCT6 Gb

     信號(hào)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(cè)量范圍： 30米

過(guò)程連接： 螺紋、法蘭

介質(zhì)溫度： -40～150℃

過(guò)程壓力： -0.1～4.0MPa

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

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

信號(hào)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(chǎng)合

 測(cè)量范圍： 70米

 過(guò)程連接： 萬(wàn)向法蘭

 介質(zhì)溫度： -40～250℃

 過(guò)程壓力： -0.1～0.1MPa

 精    度：   ±15mm                              

   防護(hù)等級(jí)： IP67

 頻率范圍： 26GHz                                         

 防爆等級(jí)： Exib ⅡCT6 Gb   

 信號(hào)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(chǎng)合

   測(cè)量范圍： 70米

   過(guò)程連接： 萬(wàn)向法蘭

   介質(zhì)溫度： -40～250℃

   過(guò)程壓力： -0.1～0.1MPa

   精    度：   ±15mm                              

   防護(hù)等級(jí)： IP67

 頻率范圍： 26GHz                                                     

 防爆等級(jí)： Exib ⅡCT6 Gb

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

DCRD1000A5 

 應(yīng)    用：  固體顆粒、粉料

測(cè)量范圍： 30米                             

 過(guò)程連接： 螺紋、法蘭

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

                -0.1～1MPa（萬(wàn)向法蘭）

   精    度：   ±10mm                               

   防護(hù)等級(jí)： IP67

   頻率范圍： 26GHz      

  防爆等級(jí)： Exib ⅡCT6 Gb     

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

DCRD1000A6 

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

     測(cè)量范圍： 20米

     過(guò)程連接： 法蘭

     介質(zhì)溫度： -40～150℃

     過(guò)程壓力： -0.1～0.1MPa

     精    度：   ±3mm                             

     防護(hù)等級(jí)： IP67

   頻率范圍： 26GHz                                                    

   防爆等級(jí)： Exib ⅡCT6 Gb       

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

１.雷達(dá)料位計(jì)的基本原理 

雷達(dá)式料位計(jì)組成：它主要由發(fā)射和接收裝置、信號(hào)處理器、天線、操作面板、顯示、故障報(bào)警等幾部分組成。 
發(fā)射－反射－接收是雷達(dá)式料位計(jì)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(hào),zui大有26.3G的雷達(dá)信號(hào)。反射回來(lái)的信號(hào)仍由天線接收，雷達(dá)脈沖信號(hào)從發(fā)射到接收的運(yùn)行時(shí)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(shí)間。

詳見(jiàn)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(cè)介質(zhì)表面后被反射回來(lái)再次被天線系統(tǒng)接收，將信號(hào)傳輸給電子線路部分自動(dòng)轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)（因?yàn)槲⒉▊鞑ニ俣葮O快，電磁波到達(dá)目標(biāo)并經(jīng)反射返回接收器這一來(lái)回所用的時(shí)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(cè)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(jì)時(shí)，務(wù)必保證zui高料位不能進(jìn)入測(cè)量盲區(qū)（圖中D所

２.德創(chuàng)科技雷達(dá)料位計(jì)測(cè)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(jì)的測(cè)量原理可以知道，雷達(dá)料位計(jì)是通過(guò)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(shí)間來(lái)測(cè)量料位的，在反射信號(hào)中混合有許多干擾信號(hào)，所以，對(duì)真實(shí)回波的處理和對(duì)各種虛假回波的識(shí)別技術(shù)就成為雷達(dá)料位計(jì)能夠準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵因素。 

(２)測(cè)量數(shù)據(jù)處理： 

由于液面波動(dòng)和隨機(jī)噪聲等因素的影響，檢測(cè)信號(hào)中必然混有大量噪聲。為了提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度，必須對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，盡可能消除噪聲。 
經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(duì)測(cè)量的影響。 

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

　　雷達(dá)料位計(jì)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(diǎn)，所以，雷達(dá)料位計(jì)具有比接觸式料位計(jì)和同類非接觸料位計(jì)更加優(yōu)良的性能。 
①可在惡劣條件下連續(xù)準(zhǔn)確地測(cè)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(cè)量。 
②操作簡(jiǎn)單，調(diào)試方便

  輸出4-20MA兩線制模擬量信號(hào)。可通過(guò)面板按鍵設(shè)置量程設(shè)置低限和高限，可通過(guò)液晶顯示屏查看回波曲線。可同過(guò)HART手操器更改參數(shù)。 也可以通過(guò)RS232 HART通訊模塊連接計(jì)算機(jī)，通過(guò)上位軟件調(diào)整雷達(dá)料位計(jì)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(jì)每秒鐘發(fā)送接收微波脈沖55次，通過(guò)處理器求平均值得方式，的檢測(cè)到真實(shí)料位表面所產(chǎn)生的回波，通過(guò)計(jì)算時(shí)間差來(lái)?yè)Q算出雷達(dá)料位計(jì)法蘭平面到真實(shí)料位表面的距離，因?yàn)榱砍蹋纯展薜母叨龋┮阎ㄟ^(guò)量程減去雷達(dá)料位計(jì)到料面的空高距離，就可以得出真實(shí)的料位高度。

④安全方面：

公司所生產(chǎn)的雷達(dá)計(jì)全部采用呂鑄的一體式防水防爆外殼，防護(hù)等級(jí)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)IP67的防護(hù)等級(jí)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(shù)脂膠密封，*做到防水，防潮，隔爆的目的）公司已取得由國(guó)家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心頒發(fā)的防爆證。防爆證編號(hào)：CNEx14.0142X 

雷達(dá)物位計(jì)的功耗（雷達(dá)料位計(jì)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)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(yáng)能電池供電雷達(dá)。GSM網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸雷達(dá)。RS485四線制水位計(jì)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(wú)需維修且可靠性強(qiáng)。（公司所研發(fā)的雷達(dá)物位計(jì)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(chǔ)，修改和更新。測(cè)量固體料位時(shí)，使用萬(wàn)向法蘭，喇叭口的方向可以隨意調(diào)節(jié)。通過(guò)液晶顯示屏，很直觀的看到回波的信號(hào)強(qiáng)度。通過(guò)調(diào)整喇叭口的方向來(lái)尋找料位的zui強(qiáng)回?fù)苄盘?hào)。只有zui強(qiáng)的回波信號(hào)才能保證雷達(dá)物位計(jì)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(guò)72小時(shí)80℃的高溫老化和-40℃的低溫老化實(shí)驗(yàn)。要在震動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上做連續(xù)2小時(shí)以上的震動(dòng)實(shí)驗(yàn)。保證設(shè)備的可靠性。在出廠前都要經(jīng)過(guò)30項(xiàng)性能指標(biāo)的詳細(xì)檢測(cè)，保證出廠的每一臺(tái)雷達(dá)物位計(jì)都是合格的產(chǎn)品。
⑥幾乎可以測(cè)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(chǔ)油庫(kù)，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(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)臁⒂拖?/span>

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)

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

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……

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