基本原理

雷達(dá)波是一種特,有波.雷達(dá)料位計(jì)利用了電磁波的性能來進(jìn)行料位檢測(cè)。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當(dāng)于。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)物位計(jì)(4張)KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)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。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)射小5.8GHz的雷達(dá)信號(hào)。反射回來的信號(hào)仍由天線接收，KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)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NIVELCO導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)是依據(jù)時(shí)域反射原理( T D R T i m eDomain Refleometry)為基礎(chǔ)的雷達(dá)料位計(jì),時(shí)域反射原理先是用于通訊電纜的故障檢測(cè)，今天我們將導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)成功應(yīng)用于工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域.[1] 

技術(shù)

1.回波處理新技術(shù)的應(yīng)用 

雷達(dá)料位計(jì)

從KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量原理可以知道，KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)雷達(dá)料位計(jì)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(shí)間來測(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KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)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)中然混有大量噪聲。為了檢測(cè)的準(zhǔn)確度，須對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，盡可能消除噪聲。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用數(shù)據(jù)平滑方法可以滿意的效果。此方法也可的克服罐內(nèi)攪拌器對(duì)測(cè)量的影響。3.KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)雷達(dá)料位計(jì)的特點(diǎn)：由于KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)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，KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)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。②操作簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。③準(zhǔn)確且節(jié)省能源。④無需維修且。⑤幾乎可以測(cè)量介質(zhì)。三、安裝應(yīng)注意的問題（1）當(dāng)測(cè)量液態(tài)物料時(shí)，傳感器的軸線和介質(zhì)表面保持垂直；當(dāng)測(cè)量固態(tài)物料時(shí)，由于固體介質(zhì)會(huì)有一個(gè)堆角，傳感器要傾斜的角度。（2）盡量避免在發(fā)射角內(nèi)有造成假反射的裝置。要避免在距離天線近的1/3錐形發(fā)射區(qū)內(nèi)有障礙裝置（因?yàn)檎系K裝置越近，虛假反射信號(hào)越強(qiáng)）。若實(shí)在避免不了，建議用一個(gè)折射板將過強(qiáng)的虛假反射信號(hào)折射走。這樣可以減小假回波的能量密度，使傳感器較容易地將虛假信號(hào)濾出。（3）要避開進(jìn)料口，以免產(chǎn)生虛假反射。（4）傳感器不要安裝在拱形罐的中心處（否則傳感器收到的虛假回波會(huì)增強(qiáng)），也不能距離罐壁很近安裝，安裝位置在容器半徑的1/2處。（5）要避免安裝在有很強(qiáng)渦流的地方。如：由于攪拌或很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)等，建議采用導(dǎo)波管或旁通管測(cè)量。（6）若傳感器安裝在接管上，天線須從接管伸出來。喇叭口天線伸出接管至少10mm。棒式天線接管長(zhǎng)度100或250mm。接管直徑小250mm。可以采取接管直徑的方法，以減少由于接管產(chǎn)生的干擾回波。（7）關(guān)于導(dǎo)波管天線：導(dǎo)波管內(nèi)壁要光滑，下面開口的導(dǎo)波管須需要的液位，這樣才能在管道中進(jìn)行測(cè)量。傳感器的類型牌要對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)波管開孔的軸線。若被測(cè)介電常數(shù)小于4，需在導(dǎo)波管末端安裝反射板，或?qū)?dǎo)波管末端彎成一個(gè)彎度，將容器底的反射回波折射走。四、應(yīng)用中存在的問題及解決方法有些工況下所使用的雷達(dá)料位計(jì)，因?yàn)閭鞲衅靼惭b位置不當(dāng)及條件所致，出現(xiàn)了一些問題，下面將對(duì)一些使用中的問題提出解決方案,供大家參考。1．探頭結(jié)疤和頻繁故障的解決方法 

導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)

個(gè)辦法是將探頭安裝位置，但是有時(shí)候安裝條件限制，不能的情況下，就應(yīng)采用將料位測(cè)量值與該槽的泵聯(lián)鎖的辦法，解決這一難題：將料位設(shè)定值減小0.5m左右，當(dāng)料位該值時(shí)，即可停進(jìn)料泵或開啟出料泵。2．KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)雷達(dá)料位計(jì)被淹相應(yīng)的改進(jìn)辦法解決這種問題的辦法是將雷達(dá)料位計(jì)改為導(dǎo)波管式測(cè)量。仍在原開孔處安裝導(dǎo)波管式雷達(dá)料位計(jì)，導(dǎo)波管高于排汽管0.2m左右， 這樣一來，即使出現(xiàn)料漿從排汽管溢出的惡劣工況，也不會(huì)使料位計(jì)天線被料漿淹沒，而且避免了攪拌器渦流的干擾及大量蒸汽從探頭處冒出，減少了對(duì)探頭的損害，同時(shí)由于導(dǎo)波管聚焦，接收的雷達(dá)波信號(hào)更強(qiáng)，取得了很好的測(cè)量效果。使用導(dǎo)波管測(cè)量方式，可以表計(jì)測(cè)量條件，儀表測(cè)量性能,具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。3．關(guān)于泡沫對(duì)測(cè)量的影響：干泡沫和濕泡沫能將雷達(dá)波反射回來，對(duì)測(cè)量無影響；中性泡沫則會(huì)吸收和擴(kuò)散雷達(dá)波，因而嚴(yán)重影響回波的反射甚至沒有回波。當(dāng)介質(zhì)表面為稠而厚的泡沫時(shí)，測(cè)量誤差較大或無法測(cè)量，在這種工況下，雷達(dá)料位計(jì)不具有優(yōu)勢(shì)，這是其應(yīng)用的局限性。4．對(duì)于天線結(jié)疤的處理：介電常數(shù)很小的掛料在干燥狀態(tài)下對(duì)測(cè)量無影響，而介電常數(shù)很高的掛料則對(duì)測(cè)量有影響?？捎脡嚎s空氣吹掃（或清水沖洗），且冷卻的壓縮空氣可降低法蘭和電器元件的溫度。還可用酸性清洗液清洗堿性結(jié)疤，但在清洗期間不能進(jìn)行料位測(cè)量。

特點(diǎn)

NIVELCO 導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)是測(cè)量料位的方法;導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)測(cè)量不受罐體形狀的影響；也不受介電常數(shù)、溫度、壓力與密度的影響；導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量長(zhǎng)度可以靈活變更，無須標(biāo)定；測(cè)量結(jié)果具有高、可重復(fù)性、高分辯率；NIVELCO導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量范圍可達(dá)24米，適用的介質(zhì)溫度范圍-50℃∽+250℃，適用的壓力范圍40bar；導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)有多種探頭類型和材質(zhì)可供選擇；數(shù)字化顯示和爆可供選擇。

應(yīng)用指南

雷達(dá)料位計(jì)適用于酸堿儲(chǔ)罐、漿料儲(chǔ)罐、固體顆粒、小型儲(chǔ)油罐。各類導(dǎo)電、非導(dǎo)電介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)。如煤倉(cāng)、灰倉(cāng)、油罐、酸罐等

不同類型雷達(dá)料位計(jì)

KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：雷達(dá)料位計(jì)對(duì)液體、顆粒及漿料連續(xù)物位測(cè)量。測(cè)量不受介質(zhì)變化、溫度變化、惰性氣體及蒸汽、粉塵、泡沫等的影響。雷達(dá)料位計(jì)的為5mm，量程60米，耐250度高溫、40公斤高壓，雷達(dá)料位計(jì)適用于危險(xiǎn)區(qū)域。[2] 調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)料位計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：用于液體或固體的非接觸液位變送器 不受電導(dǎo)常數(shù)，溫度，壓力和密度變化影響， 雷達(dá)料位計(jì)的可達(dá)±1mm 測(cè)量范圍可達(dá)100m ，罐底跟蹤（TBF）方式用于測(cè)量低電導(dǎo)常數(shù)，介質(zhì)法蘭溫度可達(dá)250ºC 介質(zhì)溫度-60ºC—600ºC 壓力可達(dá)64bar HART，通訊方式PA，F(xiàn)F，RS485 ATEX測(cè)試。

高頻雷達(dá)物位計(jì)

[3] 前已成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品目，主要分為KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)脈沖雷達(dá)物位計(jì)和導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)。低頻脈沖雷達(dá)物位計(jì)盡管具有價(jià)格相對(duì)低廉的優(yōu)點(diǎn)，但在主要應(yīng)用領(lǐng)域中，屬于逐漸被淘汰的產(chǎn)品。與低頻脈沖雷達(dá)物位計(jì)相比，高頻脈沖雷達(dá)物位計(jì)在應(yīng)用過程中有以下優(yōu)點(diǎn)：1．KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)高頻雷達(dá)物位計(jì)（主要指26GHz和24GHz）具有能量高，波束角小，天線尺寸小，高等優(yōu)點(diǎn)。2.26GHz雷達(dá)波長(zhǎng)11mm，6GHz雷達(dá)波長(zhǎng)50mm，雷達(dá)物位計(jì)在測(cè)量散裝料位時(shí)，雷達(dá)波反射主要來自料面的漫反射，漫反射的強(qiáng)度與物料大小成正比，與波長(zhǎng)成反比，而大部份散裝料直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于50mm，這就是目前26GHz雷達(dá)是測(cè)量散裝料物位選擇的原因。3．在一些直徑小而高度并不是很高的小型罐的應(yīng)用中，6GHz雷達(dá)天線長(zhǎng)（300-400mm）無形中了盲區(qū)（大約600mm），另外由于6GHz雷達(dá)方向性差（開角大）在小罐中會(huì)產(chǎn)生多徑反射；而26GHz雷達(dá)頻率高，天線短，方向性好，克服了6GHz雷達(dá)的缺點(diǎn)，適用于小罐測(cè)量。[4] 4．由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，隨著時(shí)間推移，雷達(dá)天線會(huì)堆積污物、水汽等，26GHz雷達(dá)天線小，附加天線罩可大大因污物、水汽造成的影響；6GHz雷達(dá)天線大，加天線罩很困難。且儀表較沉重，清理困難。5．由于26GHz雷達(dá)方向性好，很多惡劣工況，可通過簡(jiǎn)單隔離，將KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)雷達(dá)物位計(jì)裝在容器外進(jìn)行測(cè)量

2優(yōu)點(diǎn)編輯

雷達(dá)料位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

雷達(dá)料位計(jì)是非接觸式測(cè)量或TDR導(dǎo)波式測(cè)量雷達(dá)料位計(jì)應(yīng)用電磁脈沖進(jìn)行快速測(cè)量，高，干擾能力強(qiáng)耐腐蝕（探頭大多采用316不銹鋼或PVDP等材料）耐壓高（40Kg/cm2）耐溫高（200℃）

雷達(dá)料位計(jì)的注意事項(xiàng)

雷達(dá)料位計(jì)對(duì)于安裝空間有的要求● 注意介質(zhì)的介電常數(shù)，并依據(jù)介電常數(shù)的大小選擇適合的型號(hào)

3技術(shù)參數(shù)編輯

KERD-900HA/HB/HC系列導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的技術(shù)參數(shù)如下： 液體：量程小于15m時(shí)，±0.1mm；量程大于15m時(shí)，測(cè)量值±0.2%固體：20mm±0.05%溫度飄移 0.01%/℃重復(fù)性 1mm介質(zhì)溫度 -50～250℃法蘭溫度 -30～200℃/-30～150℃爆型環(huán)境溫度 -30～60℃/-30～55℃爆型耐壓 40bar表頭顯示 LCD可選標(biāo)準(zhǔn)輸出 4～20mA/HART故障診斷輸出 22mA供電 18～35VDC/ 小于28VDC爆型外殼材料 鑄鋁還氧涂層護(hù)等級(jí) NEMA(IP68)爆 ATEX II 1G 或II 1/2 D T 100℃ EEX ia II C T6...T3或EEX ia II B T6...T3重量 2Kg(無探頭)[2]