西安德创电气科技有限公司
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阅读：758发布时间：2014-09-24
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德创电气科技雷达物位计的测量原理
雷达物位计概述
在工业生产过程中的。料位是一个重要参数。料位测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计进行测量，例如、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表，都有各自的特点和应用范围。
雷达料位计运用*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。
二、原理及技术性能
雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。
雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，雷达料位计的测量效果越好。
德创雷达物位计外观及产品性能介绍：
DCRD1000A1
应 用： 各种腐蚀的液体
测量范围： 20米
过程连接： 螺纹、法兰
介质温度： -40～120℃
过程压力： -0.1～0.3MPa
精 度： ±5mm
防护等级： IP67
频率范围： 26GHz
防爆等级： Exib ⅡCT6 Gb
信号输出：4...20mA/HART(两线/四线)
RS485/Mod bus
DCRD1000A2
应 用： 耐温、耐压、轻微腐蚀的液体
测量范围： 30米
过程连接： 螺纹、法兰
介质温度： -40～150℃
过程压力： -0.1～4.0MPa
精 度： ±3mm 防护等级： IP67
频率范围： 26GHz 防爆等级： Exib ⅡCT6 Gb
信号输出：4..20mA/HART(两线/四线) RS485/Mod bus
DCRD1000A3
应 用： 固体料、强粉尘、易结晶、 结露场合
测量范围： 70米
过程连接： 万向法兰
介质温度： -40～250℃
过程压力： -0.1～0.1MPa
精 度： ±15mm
防护等级： IP67
频率范围： 26GHz
防爆等级： Exib ⅡCT6 Gb
信号输出：4...20mA/HART(两线/四线) RS485/Mod bus
DCRD1000A4
应 用： 固体料、强粉尘、易结晶、 结露场合
测量范围： 70米
过程连接： 万向法兰
介质温度： -40～250℃
过程压力： -0.1～0.1MPa
精 度： ±15mm
防护等级： IP67
频率范围： 26GHz
防爆等级： Exib ⅡCT6 Gb
信号输出：4...20mA/HART(两线/四线) RS485/Mod bus
DCRD1000A5
应 用： 固体颗粒、粉料
测量范围： 30米
过程连接： 螺纹、法兰
介质温度： -40～250℃ 过程压力： -0.1～4.0MPa(平板法兰)
-0.1～1MPa（万向法兰）
精 度： ±10mm
防护等级： IP67
频率范围： 26GHz
防爆等级： Exib ⅡCT6 Gb
信号输出：4...20mA/HART(两线/四线) RS485/Mod bus
DCRD1000A6
应 用： 卫生型液体存储容器、强腐蚀性容器
测量范围： 20米
过程连接： 法兰
介质温度： -40～150℃
过程压力： -0.1～0.1MPa
精 度： ±3mm
防护等级： IP67
频率范围： 26GHz
防爆等级： Exib ⅡCT6 Gb
信号输出：4...20mA/HART(两线/四线) RS485/Mod bus
１.雷达料位计的基本原理
雷达式料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。
发射－反射－接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射zui小6.8GHz的雷达信号,zui大有26.3G的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。
即：h= H–vt/2
式中 h为料位；H为槽高； v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收的间隔时间。
详见下图所示：
雷达物位天线发射较窄的微波脉冲，经天线向下传输。微波接触到被测介质表面后被反射回来再次被天线系统接收，将信号传输给电子线路部分自动转换成物位信号（因为微波传播速度极快，电磁波到达目标并经反射返回接收器这一来回所用的时间几乎是瞬间的）。
A 量程设定 B 低位调整 C 高位调整 D 盲区范围 测量的基准面是：螺纹底面或法兰的密封面。
注：使用雷达物位计时，务必保证zui高料位不能进入测量盲区（图中D所
２.德创科技雷达料位计测量料位的*技术：
(１)回波处理新技术的应用
从雷达料位计的测量原理可以知道，雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的，在反射信号中混合有许多干扰信号，所以，对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为雷达料位计能够准确测量的关键因素。
(２)测量数据处理：
由于液面波动和随机噪声等因素的影响，检测信号中必然混有大量噪声。为了提高检测的准确度，必须对检测信号进行处理，尽可能消除噪声。
经过大量的实验验证，采用数据平滑方法可以达到满意的效果。此方法也可有效的克服罐内搅拌器对测量的影响。
德创科技雷达料位计的技术特点和性能优势：
雷达料位计采用了上述*的回波处理和数据处理技术，加上雷达波本身频率高，穿透性能好的特点，所以，雷达料位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。
①可在恶劣条件下连续准确地测量。
例如（腐蚀性的工况，粉尘将强的工况，高温工况，易结露结巴工况，易燃易爆的环境等）都能准确连续的测量。
②操作简单，调试方便
输出4-20MA两线制模拟量信号。可通过面板按键设置量程设置低限和高限，可通过液晶显示屏查看回波曲线。可同过HART手操器更改参数。 也可以通过RS232 HART通讯模块连接计算机，通过上位软件调整雷达料位计的内部参数。
③准确安全且节省能源
雷达料位计每秒钟发送接收微波脉冲55次，通过处理器求平均值得方式，的检测到真实料位表面所产生的回波，通过计算时间差来换算出雷达料位计法兰平面到真实料位表面的距离，因为量程（即空罐的高度）已知，通过量程减去雷达料位计到料面的空高距离，就可以得出真实的料位高度。
④安全方面：
公司所生产的雷达计全部采用吕铸的一体式防水防爆外壳，防护等级达到了标准IP67的防护等级要求，电子单元在成品调试完成后板面全部涂覆1mm厚的三防漆。装进壳子内部之后再用树脂胶密封，*做到防水，防潮，隔爆的目的）公司已取得由国家防爆电气产品质量监督检验中心颁发的防爆证。防爆证编号：CNEx14.0142X
雷达物位计的功耗（雷达料位计开机启动电流22MA，正常工作电流4-20MA)供电电压DC12V～24V 整机功耗只有0.5瓦。公司现已研发出太阳能电池供电雷达。GSM网络无线传输雷达。RS485四线制水位计雷达。特别适用于偏远的地区供电不畅或缺少通信网络的使用环境。
⑤无需维修且可靠性强。（公司所研发的雷达物位计安装调试方便，面板上带按键，可查看回波曲线，可在线进行虚假回波存储，修改和更新。测量固体料位时，使用万向法兰，喇叭口的方向可以随意调节。通过液晶显示屏，很直观的看到回波的信号强度。通过调整喇叭口的方向来寻找料位的zui强回拨信号。只有zui强的回波信号才能保证雷达物位计连续稳定的工作。使用寿命10年以上。
产品的可靠性方面：装好的成品设备全部都要经过72小时80℃的高温老化和-40℃的低温老化实验。要在震动实验台上做连续2小时以上的震动实验。保证设备的可靠性。在出厂前都要经过30项性能指标的详细检测，保证出厂的每一台雷达物位计都是合格的产品。
⑥几乎可以测量所有介质。所适用的行业如下：
石化行业：
（采油厂）的原油、氢酊、污油、污泥、污水
（油田）的沉降罐、污水罐、钻探泥浆灌
（液化气站）的液化天然气、冷凝水
（储油库，生物柴油厂）的汽油、柴油、焦油、地沟油
化工行业：
（化工厂）的各种化工产品 高温高压、高腐蚀性（盐酸）（硫酸）（碱 液）、 有毒产品
（复合肥厂）的尿素熔融液、氨水
结晶产品（苯酐）公司有成套的解决方案
电力行业
（电厂）的粉煤灰料仓、脱硫、润滑油、泥浆、原煤仓、燃料仓、储水池、
废气净化罐、灰库、油箱
水泥行业
（水泥厂）的散装成品的水泥仓、原煤仓、煤灰、生料均化库、熟料库、炉渣存储仓
钢铁行业
（炼钢厂）的铁矿石、石灰石生料、石灰石熟料、煤粉、原煤仓
（铝厂）的炭粉、铝矿石、煤粉
煤炭行业
（洗煤厂）原煤，精煤、煤渣、煤粉、含煤污水
冶金行业等等……
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