雷達液位計,目前已經(jīng)是液位測量行業(yè)中不可缺少的檢測儀表。因為雷達液位計具有比同類接觸式與非接觸液位計產(chǎn)品性能上更加有優(yōu)勢,所以被廣泛應用到各個行業(yè)領域,產(chǎn)品自身優(yōu)勢和測量效果,逐漸獲得越來越多用戶的認可。
1、
雷達液位計的工作原理:
雷達液位計的工作原理類似于雷達系統(tǒng),即發(fā)射—反射—接收。具體來說,雷達傳感器的天線以波束的形式發(fā)射高頻電磁波信號(通常為微波脈沖),這些信號以光速在空間內(nèi)傳播。當雷達波信號遇到被測物料表面時,會發(fā)生反射,反射回來的回波信號再由天線接收。通過測量發(fā)射波和反射波之間的時間差,可以計算出天線與被測物料表面之間的距離,從而得出液位高度。
雷達液位計主要有兩種測量方式:
脈沖式:天線周期性地發(fā)射雷達波脈沖,通過測量脈沖的往返時間來計算距離。
調(diào)頻連續(xù)波式:天線發(fā)射圍繞某固定頻率連續(xù)變化的雷達波信號,反射回來的信號與發(fā)射信號混合,形成新的低頻信號,通過分析該信號來確定距離。
雷達液位計采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。
雷達液位計的天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測對象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的距離成正比,關(guān)系式:D=CT/2。式中D—
雷達液位計到液面的距離;C—光速;T—電磁波運行時間。
雷達液位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時間,而電磁波的傳輸速度為常數(shù),則可算出液面到雷達天線的距離,從而知道液面的液位。在實際運用中,
雷達液位計有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的液位計,功耗大,須采用四線制,電子電路復雜。而采用雷達脈沖波技術(shù)的液位計,功耗低,可用二線制的24VDC供電,容易實現(xiàn)本質(zhì)安全,適用范圍更廣。
2、
雷達液位計的特點:
雷達液位計采用一體化設計,無可動部件,不存在機械磨損,使用壽命長。測量時發(fā)出的電磁波能夠穿過真空,不需要傳輸媒介,具有不受大氣、蒸氣、槽內(nèi)揮發(fā)霧影響的特點,能用于揮發(fā)的介質(zhì)如粗苯的液位測量。幾乎能用于所有液體的液位測量。電磁波在液位表面反射時,信號會衰減,當信號衰減過小時,會導致
雷達液位計無法測到足夠的電磁波信號。導電介質(zhì)能很好地反射電磁波,對
雷達液位計,甚至微導電的物質(zhì)也能夠反射足夠的電磁波。介電常數(shù)大于1.5的非導電介質(zhì)(空氣的介電常數(shù)為1.0)也能夠保證足夠的反射波,介電常數(shù)越大,反射信號越強。在實際應用中,幾乎所有的介質(zhì)都能反射足夠的反射波。
工作頻率為76-81GHz的調(diào)頻連續(xù)波(FMCW),支持四線制和兩線制應用。多個型號,產(chǎn)品最大量程可以達到120m,盲區(qū)可以做到8cm。由于它工作頻率更高,波長更短,所以尤其適合固體應用,通過透鏡發(fā)射接收電磁波的工作方式,在高粉塵,惡劣溫度環(huán)境下(+200℃)具有獨特的優(yōu)勢。儀表提供法蘭或者螺紋的固定方式,使得安裝便捷簡易。
雷達液位計根據(jù)不同的分類標準,可以分為多種類型:
按工作頻率:
6.8GHz
雷達液位計(低頻脈沖)
26GHz
雷達液位計(高頻脈沖)
80-120GHz
雷達液位計(連續(xù)調(diào)頻)
按傳感器形式:
導波式
雷達液位計
棒狀
雷達液位計
喇叭口
雷達液位計
平板
雷達液位計
水滴
雷達液位計
拋物面
雷達液位計
特點
雷達液位計具有多種優(yōu)點,使其在各種工業(yè)環(huán)境中得到廣泛應用:
通用性強:可測量液位及料位,適用于不同溫度、壓力和介質(zhì)。
耐腐蝕、耐壓高、耐溫高:適用于惡劣工況。
準確度高:精度可達毫米級,不受真空、煙塵、蒸汽、惰性氣體等環(huán)境影響。
穩(wěn)定可靠:測量過程無可動部件,減少維護。
非接觸式測量:可克服蒸汽、泡沫及攪拌對測量的影響。
安裝方便:頂部安裝、側(cè)面安裝、旁通管安裝、導波管安裝等多種方式可選。
使用注意事項
在使用
雷達液位計時,需要注意以下幾點:
測量范圍:測量范圍從波束觸及罐底的那一點開始計算,如果罐底為凹型或錐形,則應從低點算起。
介質(zhì)電常數(shù):對于低介電常數(shù)的介質(zhì),當處于低液位時,建議將零點定在低液位點。
腐蝕及粘附:考慮到腐蝕及粘附的影響,測量范圍的終值應距離天線的尖端至少100mm。
安全距離:為起到過溢保護作用,應設置一段安全距離附加在盲區(qū)上。
安裝位置:避免安裝在入料口上方和中心位置,以防多重虛假回波干擾。
應用領域
雷達液位計廣泛應用于水泥、電力、冶金、石油、化工、煤炭、食品、采礦等行業(yè),適用于液體、漿液、帶蒸汽液體、高溫以及低介電常數(shù)介質(zhì)、帶攪拌的儲罐和過程容器以及固體料倉。