高温高压型导波雷达液位计

高温高压型导波雷达液位计

一：详细简介：

高温高压型导波雷达液位计具有低维护，*、*、高可靠性，使用寿命长等优点。在与电容，重锤等接触式仪表相比较，具有*的优越性。微波信号的传输不受大气的影响，所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。该产品适用于高温、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。

二：导波雷达液位计特性与优势
无盲区，*，测量灵敏，刷新速度快。
两线制技术，是差压、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板等物位仪表的优良替代产品。
不受压力、温度、密度、泡沫、粉尘、惰性气体、*、蒸汽等环境影响。
安装简便，牢固*，免维护
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350℃
HART或POFIBU*通信协议及现场总线协议，标定简便
通过液晶显示、数字编程轻松实现现场标定操作，也可以通过PF软件实现现场组态设定和编程
三：高温高压型导波雷达液位计安装示意图

四：导波雷达液位计技术参数

功能   XT-RD-801   连接过程         螺纹G1?A

天线材料         不锈钢316L/PTFE   供电电压         16～36VDC

适用电缆直径         5～9mm  输出信号         4～20Ma/HART

分辨率     1mm         故障信号         电流输出不变；20.5mA;22mA；3.9mA

四线制负载电阻     500欧姆          积分时间         0～99s，可调

五：测量原理：

导波雷达是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的*接收，并将距离信号转化为物位信号。

反射的脉冲信号沿缆绳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

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。

导波雷达液位计的精度高，工作温度范围宽，工作压力可达4MPa，测量范围为0-40m。通过采用不同的天线形式及导波管的应用能够满足测量大部分储罐液位的要求。 
1. 工作原理及分类 
满足贸易交接计量精度（±1mm）的雷达都是非接触式雷达液位计。从测量原理上基本分为2大类： 
（1）基于时间差法（time of flight）：天线发射以光速传播的电磁波，当滞后一段时间电磁波碰到液面后，会反射回来。距离与滞后时间成正比，仪表通过测出从发射到接受之间的滞后时间，来确定设定面与反射面之间的距离（空高）。 
（2）复合调频式原理（FMCW）。线性调频的等幅微波信号通过天线发射出去，遇到障碍物时被反射回来，延迟一段时间后，仪表接受被反射回来的微波信号，并与部分发射波混频。混频输出信号的频率与被测距离成正比。当固态源的调制频率和频偏一定时，只要测出差频频率，通过信号处理技术就可以计算得到距离（空高）。 
2. 液位测量影响因素 
2.1罐内温度对仪表测量精度的影响 
雷达天线发射的电磁波在真空中也可以传播。智能一体化 在空气中传播时，温度变化基本不影响其传播速率。当被测介质温度发生变化时，导波雷达液位计其带来的反射时间变化很小。 
2.2罐内压力对仪表测量精度的影响 
微波传播几乎不受空气密度变化的影响，因此雷达液位计能在真空或受压状态下正常工作，真空状态下微波传播速率相对空气状态下仅变化0.029%；但当操作压力高到某一范围时，压力对测量带来的误差就不容忽视。 
2.3介质特性对测量的影响 
液体介质的相对介电常数、液体表面的稳定程度和气泡等因素都会影响雷达波信号的反射，可能导致液位计无法正常工作。 
雷达液位计测量罐内液面时，是稳定的，规则的液面。但是当液体有流进流出时，会有波浪使液面波动，在生产过程中还可能出现沸腾或起泡沫的现象，使液面变得模糊。 
电磁波在介质中传播时，介质的介电常数越小，衰减率越大，衰减率大了反射率就小。所以介电常数小，反射率弱，信号强度低。当被测介质的相对介电常数小到一定值时，雷达波的有效反射信号衰减过大，仪表接受到的反射波能量过小，再加上干扰波会导致液位计无法正常工作。不同公司的雷达液位计对****小相对介电常数的要求是不同的，这是因为介电常数的大小与温度和电磁场有关。但是通过其他措施减少电磁波反射能量损失或****仪表内部的信号处理技术，仪表对相对介电常数值的硬性要求也越来越小。目前主要厂商（如：Honeywell，Saab）的产品可以测量相对介电常数只有1.2的介质。 
对于沸腾或扰动大的液面或被测介质介电常数小，或为消除储罐、容器结构形状可能导致的干扰影响，应采用导波管及其它措施，增强回波信号，以确保测量精度。 
3. 高温高压型导波雷达液位计天线形式及设计选型 
天线的结构形式及材质，智能一体化导波雷达液位计应根据被测介质的特性，储罐类型、开口、罐内温度、压力等因素确定。常见的形式有喇叭形（锥形）天线，抛物面天线，导波管阵列（平面）天线和棒状天线等。 
对于常规的拱顶罐，雷达液位计应是喇叭形（锥形）天线设计，可无需使用导向管，且可以靠近罐壁安装，并保证测量的准确度。 
对于比较粘稠和需要伴热的拱顶罐，具有*粘连能力的抛物面天线雷达非常适合，通常不用设导波管。
对于浮顶罐，雷达液位计应采用平面天线设计，以便于安装在油罐的导波管上。 
对于高压球罐，天线形式为加长喇叭口天线配导波管，还要配套提供一体化球阀，便于雷达液位计在带压状态下的维护。为了在储罐带压运行条件下进行测量校验，需要安装参*：在导波管孔内的参考针以及位于下方管道末端的带参考环的反射板可在固定距离和己知的距离提供参考回波。 
4. 安装注意事项 
雷达液位要杜绝安装储罐顶部的中心处，这是因为天线发射的电磁波是在罐内整个空间传播的，罐壁和罐底反射回来的电磁波会集中在中心处，形成很大的干扰，会淹没正常的从介质表面反射回来的电磁波。 
采用喇叭天线雷达液位计，天线伸出接管至少10mm，如果在容器上的接管长度无法满足上述要求，可以使用天线延伸管或咨询制造厂设计合适的接管长度。 
没有配置导波管的雷达液位计根据天线形式的不同，所要求的仪表安装连接短管距罐内壁的距离也不同。通常，液位计连接短管中心距管内壁的距离不宜小于波束宽的1/2。波束宽=2X测量距离Xtan（波束角/2），波束角为雷达波能力密度达到值的一半时的角度。当天线发射的微波频率固定时，尺寸越大，波束角越小。抛物面天线相比于喇叭形天线，波束宽要小的多。

六：高温高压型导波雷达液位计技术参数

八：高温高压型导波雷达液位计合作流程：

江苏润宝泰自动化仪表有限公司正常合作流程：

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