缆式导波雷达物位计

一、仪表概述：
缆式导波雷达物位计运用先进的雷达脉冲波测量技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下，显示出其的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。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。
二、测量原理： 
缆式导波雷达物位计是基于时间行程原理的测量仪表，发射能量很低的极短的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转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式或杆式探头传导，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表 内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。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。即使工况情况比较复杂，存在虚假回波，用微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。
1、输入：
反射的脉冲信号沿缆式或杆式探头传导至仪表电子线路部分，微处理器对此信号进行处理，识别 出微波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，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；
2、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；
3、测量范围：
F-测量范围；E-空罐距离；B-顶部盲区；H-探头到罐壁的zui小距离 顶部盲区是指物料zui高料面与测量参考点之间的zui小距离。 底部盲区是指缆绳zui底部附近无法精确测量的一段距离。 顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离；
4、注意：只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能保证罐内物 位的可靠测量。

三、数据处理：
雷达物位计通过输入空罐高度L（=零点），满灌高度H（=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。是对应于 4-20mA输出。

四、适用场合： 
适用于高温（350℃）、高压、真空、蒸汽、高粉尘及挥发性气体等恶劣环境。可对不同料位进行连续测量。该仪器主要技术指标达到或优于国内外同类产品,且安装调试简便，可以单台使用，也可组网使用，可广泛应用于冶金、建材、能源、石化、水利、粮食等行业。 
五、性能特点：
1、通用性强：可测量液位及料位，可满足不同温度、压力、介质的测量要求，zui高测量温度可达800℃，zui大压力可达5MPa，并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合。
2、防挂料：独特的电路设计和传感器结构，使其测量可以不受传感器挂料影响，无需定期清洁，避免误测量。
3、免维护：测量过程无可动部件，不存在机械部件损坏问题，无须维护。
4、抗干扰：接触式测量，抗干扰能力强，可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。
5、准确可靠：测量量多样化，使测量更加准确，测量不受环境变化影响，稳定性高，使用寿命长。  
六、技术指标：
1、工作频率：100MHz-1.8GHz； 
2、测量范围：缆式：0-35m杆式、同轴式：0-6m； 
3、重复性：±3mm ；
4、分辨率：1mm； 
5、采样：回波采样54次/s； 
6、 响应速度：>0.2S（根据具体使用情况而定）； 
7、精度：<0.1%； 
8、输出电流信号：4-20mA ；
9、通讯接口：HART通讯协议； 
10、过程连接：G1-1/2，G3/4法兰:DN50，DN80，DN100，DN150； 
11、过程压力：-1～60bar ；
12、电源：24VDC（±10%）纹波电压:1Vpp； 
13、耗电量：max22.5mA； 
14、环境条件：温度:-40℃～ 250℃； 
15、外壳防护等级：IP68； 
16、防爆等级：EXiaIICT6 ；
17、两线制接线：仪表供电和信号输出共用一根两芯电缆； 
18、电缆入口：M20×1.5（电缆直径5～9mm）。
七、安装指导说明：
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。
安装位置：
1、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）；
2、不要安装在金属罐中间；
3、不要装在下料口处；
4、选择探头长度时，注意探头底部距罐底约大于30mm；
5、注意介质温度。
罐内障碍物：
1、安装时注意探头距离障碍至少200mm。
干扰的祛除：
1、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；
2、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。
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：
的可靠性；
1、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；
2、罐内障碍物及短管尺寸不影响测量；
3、比杆式探头能承受的横向压力高；
4、对于高粘度的介质，建议使用杆式探头。
卧罐及立罐上的安装：
1、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；
2、安装及固定方式同固体粉仓测量；
3、对距罐壁的距离无限制，只要避免探头接触罐壁；                                   
4、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。
腐蚀性介质测量：
1、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、测量条件注意事项：
1、测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算，但在特殊情况下，若罐低为凹型或锥形，当物位低于此点时无法进行测量。
2、若介质为低介电常数当其处于低液位时，罐低可见，此时为保证测量精度，建议将零点定在低高度为C 的位置。
3、理论上测量达到天线*的位置是可能的，但是考虑到腐蚀及粘附的影响，测量范围的终值应距离天线的*至少100mm。
4、对于过溢保护，可定义一段安全距离附加在盲区上。
5、zui小测量范围与天线有关。
6、随浓度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以将其反射，但在一定的条件下是可以进行测量的。

九、安装要求： 
导波雷达能否正确测量，依赖于反射波的信号。如果安装位置，液面不能将电磁波反射回雷达天线或在信号波的范围内有干扰物反射干扰波给雷达物位计，雷达都不能正确反映实际物位。因此，合理选择安装位置对雷达物位计十分重要，在安装时应注意以下几点： 
1、导波雷达天线的轴线应与液位的反射表面垂直。 
2、导波雷达尽量远离出料口和进料口。 
3、针对金属罐和塑料罐，在整个量程范围内要求不碰壁，对于圆型或椭圆型的容器，应装在离中心为1/2R（R为容器半径）距离的位置，不可装在圆型或椭圆型的容器顶的中心处，否则雷达波在容器壁的多重反射后，汇集于容器顶的中心处，形成很强的干扰波，会影响准确测量。 
4、导波雷达缆式探头或杆式探头离罐壁zui小距离不小于30厘米。导波雷达物位计探头底部距罐底大约30mm。 
5、导波雷达探头距罐内障碍物zui小距离不小于200mm。 
6、喇叭型的导波雷达的喇叭口要超过安装孔的内表面一定的距离（>10mm）。 
7、如果容器底部是锥型的，传感器可以安装导波雷达物位计罐顶中央，这样可以一直测量到罐底。
8、如果外罐壁材质为诸如GRP之类的非导电材料时，微波信号同样可被信号波束角外的干扰物（如金属管道、爬梯、壁炉等）反射回来。因此，在信号波束角内不能安装此类干扰物。 
0、导波雷达的高频模块对现场电焊比较敏感，因此要求在其3 m之内不能动焊。 
10、对液位波动较大的容器的液位测量，可采用附带旁通管的液位计，以减少液位波动的影响。
十、数据对照表：

十一、选型一览表: