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雷达物位计

1 测量原理
 
 
 
 
 
 
 
 

      原理      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。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。CRRD5X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。
 
特点     雷达物位计采用了高频26G的发射频率,相对于6.3G的雷达具有以下优点:
1.高频雷达物位计(主要指26GHz和24GHz)具有能量高,波束角小(一般¢95mm的喇叭口天线的波束角为8°,而6.3GHz低频脉冲雷达的喇叭天线直径为¢246mm时,波束角也仅为14°),天线尺寸小,精度高的优点。
2.26GHz雷达波长11mm,6.3GHz雷达波长为50mm,雷达测量散装料位时,雷达波反射主要来自料位面得漫反射,漫反射的强度与物料大小成正比,与波长成反比,而大部分散装料直径远远小于50mm,这就是为什么目前26GHz雷达是散装料物位测量的最佳选择。
3.在一些直径小高度矮的小罐应用中,当罐中的介质或强腐蚀性介质有挥发气体时,用超声
测量效果差,雷达效果好,6.3GHz雷达天线长(300-400mm)无形中增大了盲区(600mm),
由于6.3GHz雷达方向性差(开角大),在小罐中会产生多径反射;26GHz雷达频率高,天线短,方向性好,克服了6.3GHz雷达的缺点,适用于小罐测量。
4.由于现场环境恶劣,随着时间推移雷达天线上会积累污物,水汽等,26GHz雷达天线小,
加天线罩可大大改善污物、水汽影响,6.3GHz雷达天线尺寸大,加天线罩很困难,仪表整
体大,清理困难。
 
                 由于采用了先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术,雷达物位计可以应用于各种复杂工况。
 
采用脉冲工作方式,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。
 
2 仪表概况
 
 
 
 
 
 
 

应   用:   液体                        液体                          液体
            特别适合强腐蚀性液体        温度、压力、轻微腐蚀的液体    适合强腐蚀性,卫生级液体
测量范围:  10m                        30m                          20m
测量精度:  ±5mm                      ±3mm                         ±3mm
天线材料:  全密封四氟(PTFE)        ⑴不锈钢316L喇叭/PTFE振子   不锈钢316L喇叭/PTFE振子
                                       ⑵不锈钢316L/PTFE振子
                                       ⑶全塑料喇叭/PTFE振子
天线结构:  全密封四氟,防轻微凝结物   ⑴尖锥形振子,放凝结物差       锥面振子,放凝结物
                                       ⑵锥面振子,防凝结物
                                       ⑶锥面振子,防露、放凝结物
过程温度: (-40~130)℃              ⑴(-40~200) ℃                 (-40~150) ℃
                                       ⑵(-40~200) ℃
                                       ⑶(-40~100) ℃
过程压力: (-0.10.3)MPa            ⑴(-0.1~4)MPa                 (-0.1~1.6)MPa
                                       ⑵(-0.1~0.3)MPa
                                       ⑶(-0.1~0.3)MPa
频率范围:  26GHz                     26GHz                          26GHz
信号输出: (4~20)mA/HA            (4~20)mA/HART             (4~20)mA/HART
电    源:  两线制/四线制               两线制/四线制                   两线制/四线制
天线结构:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

应    用:        固体                             液体    固体
                  储存容器、过程容器或强粉尘,     低温易结露、结冰场合,
                  易结晶,结露场合
测量范围:        70m                              30m
测量精度:        ±15mm                            ±3mm
天线材料:        (1)不锈钢316L喇叭/PTFE振子    (1)不锈钢316L喇叭/PTFE振子
                  (2)不锈钢316L/PTFE振子         (2)不锈钢316L/PTFE振子
                  (3)全塑料喇叭/PTFE振子
天线结构:       (1)尖椎形振子,防凝结物差      (1)伴热电缆加热,尖椎形振子,防凝结物差
                 (2)椎面振子,防凝结物          (2)伴热电缆加热,椎面振子,放凝结物
                 (3)椎面振子,防露、放凝结物
过程温度:       (1)(-40~200)℃                (-40~60) ℃
                  (2)(-40~200)℃
                  (3)(-40~100)℃
过程压力:       (1)(-0.1~4)MPa                (-0.1~1.6)MPa
                  (2)(-0.1~0.3)MPa
                  (3)(-0.1~0.1)MPa
频率范围:        26GHz                            26GHz
信号输出:       (4~20)mA/HART                (4~20)mA/HART
电    源:        两线制/四线制                   四线制
过程连接:        螺纹/法兰/万向节               法兰
 
天线结构:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3安装要求
基本要求           天线发射微波脉冲时,都有一定得发射角。从天线下缘到被测介质表面之间,由发射的
微波波束所辐射的区域内,不得有障碍物,因此安装时应尽可能避开罐内设施,如:人
梯、限位开关、加热设备、支架等。在这种情况下安装时,须进行“虚假回波学习”。另
外须注意微波波束不得与加料料流相交。
安装仪表时还要注意:最高料位不得进入测量盲区;仪表距罐壁必须保持一定得距离;
仪表的安装尽可能使天线的发射方向与被测介质表面垂直。安装在防爆区域内的仪表必
须遵守国家防爆危险区的安装规定。防爆型仪表的外壳采用压铸铝。防爆型仪表可安装
在有防爆要求的场合,仪表必须接大地。
测量盲区:从测量的基准面到天线末端是雷达物位计的测量盲区。(图示说明)
图示说明           测量的基准面是螺纹或法兰的密封面。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                   1 盲区范围(菜单1.9)          2 量程设定(菜单1.8)
                   3 高位调整(菜单1.2)          4 低位调整(菜单1.1)
                   注:使用雷达物位计时,务必保证最高料位不能进入测量盲区。
安装位置          安装时,注意仪表和容器壁至少保持200mm的距离。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                   1基准面            2容器中央或对轴
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1基准面          2容器中央或对称轴
对于锥形容器,且为平面罐顶。仪表的安装位置是容器顶部中央,这样可以保证测量到容
器底部。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

带万向节安装
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

防潮               对于安装在室外或潮湿室内及制冷或加热的罐上的仪表,为了防潮,应拧紧电缆密封套,
而且要在进线口处使电缆向下弯曲。 如图示:
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
容器接管          容器接管的长度:必须保证探头伸出接管至少10mm。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                     以CRRD56为例
 
 
以CRRD56为例
                   如果被测介质的反射特性好,容器接管可以略长天线长度。容器接管的标准长度见下表。
在这种情况下,接管末端要磨平,绝对不能有毛刺。如果可能,要磨圆。另外,必须进
行“虚假回波学习”。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                   CRRD57接管示意图
                     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
常见安装位
置的正误
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                   错误:仪表被安装在拱形或圆形罐顶,会造成多次反射回波,在安装时应尽可能避免。
 
                  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                   1错误:不要将仪表安装于入料料流的上方,以保证测量的介质表面而不是入料料流。
2正确 注意:室外安装时应采取遮阳、防雨措施。
散射安装
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

搅拌              当罐中有搅拌时,仪表安装尽量远离搅拌器。安装后要在搅拌状态下进行“虚假回波学习”,
以消除搅拌叶片所产生的虚假回波影响。若由于搅拌产生泡沫或翻起波浪,则应使用导波
管安装方式。
 
泡沫              由于入料、搅拌或容器内其他过程处理,会在某些液体介质表面形成泡沫,衰减发射信号。
                   如果泡沫造成测量误差,您应该将传感器安装在导波管内,或使用导波雷达物位计。
 
导波管安装       使用导波管安装(导波管或旁通管),可以避免容器内障碍物、泡沫对测量的影响。
 
 
 
 
 
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