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高频雷达物位计

简要描述:

高频雷达物位计天线发射及狭窄微波脉冲,这个脉冲以光速在空间传播,遇到被测介质表面,其部分能量被发射回来,被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比,高达26GHz的发射频率。

一、仪表概述: 
高频雷达物位计天线发射及狭窄微波脉冲,这个脉冲以光速在空间传播,遇到被测介质表面,其部分能量被发射回来,被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比,高达26GHz的发射频率。由于电磁波的传播速度极高,发射脉冲与接收脉冲的时间间隔很小(纳秒量级)很难确认。高端系列雷达物位计,采用一种特殊的相关解调技术,可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔,从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。 
二、测量原理:  
高频雷达物位计采用微波脉冲的测量方法,并可在工业频率波段范围内正常,波束能量低,可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量。适用于粉尘、温度、压力变化大,有惰性气体及蒸汽存在的场合。对人体及环境均无伤害,让顾客买智能雷达物位计买的放心,买的值得。高频微波脉冲通过天线系统发射并接收,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。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。即使工况比较复杂的情况下,存在虚假回波,用zui新的微处理技术和调试软件也可以准确的识别出物位的回波。 

输入 
天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路,微处理器对此信号进行处理,识别出微脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成,精度可达到毫米级。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比: 
D=C×T/2 
其中C为光速 
因空罐的距离E已知,则物位L为: 
L=E-D 
输出 
通过输入空罐高度E(=零点),满罐高度F(=满量程)及一些应用参数来设定,应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4-20mA输出。 
三、适用场合: 
适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量,和温度、压力变化大,有惰性气体及挥发存在的场合。采用微波脉冲的测量方法,并可在工业频率波段范围内正常工作。波束能量较低,可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对人体及环境均无损害。 
四、性能特点: 
1、波束角小,能量集中,对于雷达安装位置有了更大的灵活性。具有更强抗干扰能力,很大程度上提高了测量精度和稳定性。 
2、天线尺寸小,便于雷达现场安装,同时对于小罐体和特殊罐体的测量有了更好的适应性。 
3、测量盲区小,zui大限度的增加了雷达的测量范围。 
4、波长更短,对于粉料、颗粒等物料的测量效果更佳。 
5、发射脉冲信号,雷达物位计发射功率极低,可安装于各种金属、非金属容器内,对人体及环境均无伤害。 
五、技术指标: 
1、应用:固体存储容器、过程容器或强粉尘易结晶、结露场合; 
2、测量范围:70m; 
3、测量精度:±15mm; 
4、过程温度:(-40~80)℃ (-40~130)℃ (-60~250)℃ (-60~400)℃; 
5、频率:26GHz; 
6、信号输出:(4~20mA )、HART、Modbus; 
7、电源:两线制24V、四线制24V/220V; 
8、现场显示:标配; 
9、外壳:选配; 
10、过程连接:螺纹/法兰; 
11、天线:喇叭(316L不锈钢)。 
六、可以通过三种方式调试:
1、通过显示调整模块PM;
2、通过调试软件SOFT;
3、通过HART手持编程器。
通过SOFT软件调试:
无论那种信号输出,4-20mA/HART,雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用SOFT软件进行仪表调试,需要一个仪表CONNECTCAT驱动器。
使用软件调试的时候,给雷达仪表加电24VDC,同时在连接HART适配器前端加一个250欧姆的电阻。如果一体式HART电阻(内部电阻250欧姆)的供电仪表,就不需要附加外部电阻,HART适配器可以和4…20mA线并联。
七、安装指导:
下述安装指导适用于杆式和缆式探头,管式探头测量与安装方式无关。
1、安装位置:
a、距离罐壁的距离建议为罐直径的1/6-1/4(至少300mm,混凝土罐至少400mm);
b、不要安装在金属罐中间;
c、不要装在下料口处;
d、选择探头长度时,注意探头底部距罐底约大于30mm;注意介质温度。
2、罐内障碍物:
安装时注意探头距离障碍至少200mm。
3、干扰的祛除:
a、干扰回波抑制:软件可实现对干扰回波的抑制,从而达到理想测量效果;
b、旁通管及导波管(仅适用于液体)对于粘度不打于500cst,可采用旁通管,导波管或管式来避免干扰。
4、液体标准安装:
对于粘度≤500cst且不易产生粘附的介质,管式探头是理想方案,其特点如下:
a、卓越的可靠性;
b、可用于介电常数大于等于1.4的任何介质,测量与介质的导电性无关;
c、罐内障碍物及短管尺寸不影响测量;
d、比杆式探头能承受的横向压力高;
e、对于高粘度的介质,建议使用杆式探头。
5、卧罐及立罐上的安装:
a、管式探头及杆式探头zui长可到6米对于测量距离超过6米的罐,可选用8mm缆式探头;
b、安装及固定方式同固体粉仓测量;
c、对距罐壁的距离无限制,只要避免探头接触罐壁即可;   
d、如果罐内障碍物比较多或过于靠近探棒时,请选用管式探头。
6、腐蚀性介质测量:
如果测量腐蚀性介质,可选用杆式探头套一个塑料套管进行测量。
八、使用注意事项: 
1、本仪表在室外使用,安装遮阳篷或者保护箱,以免时间长了,液晶屏受阳光照射而老化。如果在有腐蚀性气体的环境中使用,需要加装防腐外套,并且拧紧仪表的外表壳和进出线端子。在有腐蚀性气体或液体的场合使用,或者在海边、海上使用,需要选用防腐型的。 
2、 电线、电缆保护管,要注意密封防止积水,防止被老鼠等啮齿类动物撕咬。 
3、仪表虽然自身带有防雷器件,但仪表在多雷地区使用时,建议在仪表的进出线端另外安装专用的防雷装置。 
4、仪表在特别炎热、寒冷的地方使用,即周围环境温度有可能超出仪表的工作要求时,建议在液位仪周围加设防高、低温装置。 
5、雷达要和被测的液面垂直,在雷达的电磁波发射的锥形的范围内不能有其它障碍物。 
6、如果在<-20℃或>+60℃的温度下使用,请事先本公司的技术服务部门。 
7、使用环境有粉尘、蒸汽、雾气,液面有泡沫、漂浮物,液体有搅拌,波浪等情况请事先本公司技术服务部门,需要区别对待。 

九、参数对照表:

表一:

产品类别

  RD901

  RD902

  RD903

应用范围

过程条件简单,腐蚀性的液体、污水等 
比如: 
水液储罐
酸碱储罐 
浆料储罐 
固体颗粒
小型储油罐

适应各种存储容器,液体、浆料
比如: 
水液储罐
酸碱储罐 
浆料储罐 
固体颗粒
小型储油罐

适应各种存储容器,液体、浆料、块料、固体粉尘 
比如: 
原油、轻油储罐
原煤、粉煤仓位
挥发性液体储罐
焦碳料位 
浆料储罐 
固体颗粒

   

20

30

70

   

螺纹、法兰

螺纹、法兰

螺纹、法兰

   

-40-120

-40-150

-40-250

   

-1。0-3bar

-1。0-20bar

-1.0-40bar

  

± 3mm

± 3mm

± 3mm

 

< 0。1%

< 0.1%

< 0。1%

   

26GHz

26GHz

26GHz

防爆/防护等级

EXiaIICT6/IP68

EXiaIICT6/IP68

EXiaIICT6/IP68

   

4…20mA/HART(两线)

4…20mA/HART两线)

4…20mA/HART(两线)

表二:

产品类别

  RD904

  RD905

  RD906

应用范围

过程条件简单,固体块料、强粉尘环境比如: 
水液储罐
酸碱储罐 
浆料储罐 
固体颗粒
小型储油罐

固体块料、颗粒料
比如: 
水液储罐
酸碱储罐 
浆料储罐 
固体颗粒
小型储油罐

卫生型或强腐蚀性液体
比如: 
原油、轻油储罐
原煤、粉煤仓位
挥发性液体储罐
焦碳料位 
浆料储罐 
固体颗粒

   

30

20米可选

30

   

螺纹、万向法兰

螺纹、法兰

螺纹、法兰

   

-40-250

-40-250

-40-250

   

-1.0-3bar

-1。0-20bar

-1.0-40bar

  

± 3mm

± 3mm

± 3mm

 

< 0.1%

< 0.1%

< 0.1%

   

26GHz

26GHz

26GHz

防爆/防护等级

EXiaIICT6/IP68

EXiaIICT6/IP68

EXiaIICT6/IP68

   

4…20mA/HART(两线)

4…20mA/HART两线)

4…20mA/HART(两线)

十一、选型一览表:

产品选型一:

RD901/2/3

P

标准型(非防爆)

防爆

 

I

本安型(Exia II CT6

F

隔爆型(Exd II CT6

 

A

PP/-40~80

天线材料/工作温度

B

PTFE/-40~230

 

1

DN50 P1.6

法兰规格

2

DN80 PN1.6

3

DN100 PN1.6

4

DN150 PN1.6

 

1

碳钢法兰

法兰形式

2

不锈钢法兰

3

PP翻边法兰

4

PTFE翻边法兰

 

1

容器接管长度

2

50mm

3

100mm

4

150mm

5

200mm

6

按用户要求

 

 

Y

编程器

N

不带

 

1

两线制DC24V 4~20mA/HART

接线方式

2

三线制DC24V 4~20mA

RD901/2/3

 

备注

产品选型二:

RD904/5/6

P

标准型(非防爆)

防爆

 

I

本安型(Exia II CT6

F

隔爆型(Exd II CT6

 

A

PP/-40~80

天线材料/工作温度

B

PTFE/-40~230

 

1

DN50 P1.6

法兰规格

2

DN80 PN1.6

3

DN100 PN1。6

4

DN150 PN1.6

 

G

螺纹G1-1/2

过程连接

N

螺纹1-1/2NPT

L1

固定法兰

L2

万向节法兰

 

1

容器接管长度

2

50mm

3

100mm

4

150mm

5

200mm

6

按用户要求

 

 

Y

编程器

N

不带

 

1

两线制DC24V 4~20mA/HART

接线方式

2

三线制DC24V 4~20mA

RD904/5/6

 

备注

十二、订货选型需要知道的数据: 
1、测量范围是几米,要求盲区是多少。
2、被测量的介质类型(液体还是固体,具体的名称如:清水、污水、泥浆、汽油、柴油、甲苯、二氧化硫、矿石、煤炭、水泥、黄豆、小麦、玉米、面粉等)。如果是液体:液面是否有蒸汽、雾气、泡沫、波浪、搅拌、漂浮物;如果是固体:是否有粉尘,介质是颗粒状还是粉末状。

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