脉冲雷达物位计

一、仪表概述： 
脉冲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。雷达物位计对人体及环境均无伤害，还具有不受介质比重的影响，不受介电常数变化的影响，不需要现场校调等优点，不论是对工业需要，还是对顾客经济实惠的考虑，都是不错的选择。
二、测量原理： 
脉冲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，用的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。 

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、应用场合： 
雷达适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量，适用于温度、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，对人体及环境均无伤害。 
四、性能特点： 
1、无盲区，高精度。 
2、两线制技术，是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品。 
3、不受压力变化、温度变化、惰性气体、真空、烟尘、蒸汽等环境影响。 
4、安装简便，牢固耐用，免维护。 
5、HART或PROFIBUS-PA通信协议及基金现场总线协议，标定简便、通过数字液晶显示轻松实现现场标定操作，通过软件GDPF实现简单的组态设定和编程。 
6、测量灵敏，刷新速度快。 
7、适用于高温工况，高达200℃过程温度，当采用高温延长天线时可达300℃。 
五、技术指标： 
1、工作频率：6.8GHz； 
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）。 
六、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、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。
七、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。 
八、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。 
九、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。 
7、测量范围超出的动作当测量范围超出时，仪表输出为22mA电流。

十、参数对照表：

表一：

表二：