雷达物位计传感器综述
1.雷达物位计工作原理
雷达物位计利用回波测距原理，其喇叭状或杆状天线向被测物料面发射微波，微波传播到不同相对介电率的物料表面时会产生反射，并被天线所接收。发射波与接收波的时间差与物料面与天线的距离成正比，测出传播时间即可得知距离。雷达物位计按使用微波的波形可分为调频连续波雷达物位计和脉冲波雷达物位计。
① 调频连续波雷达物位计原理
调频连续波物位雷达采用FMCW（频率调制/连续波）体制，安装在罐顶物位计通过天线向物面发射经频率调制的电磁波信号，被测表面返回的信号被发射天线接收，并与天线发射的瞬时频率信号比较。由于信号的频率按照一定规律不断变化，因此比较信号频率与天线到物面的直线距离成比例。综合测量信号与油罐形状参数，进行几何处理，就可以得到精确的物位高度和剩余量信息。主要用于高精度的高端产品，测量精度可以达0.1%FS，甚至更高。
② 脉冲波雷达物位计原理
雷达物位计天线发射极窄的微波脉冲（例如：26G频率雷达，即：发送一个△t 时间（一般为1ns）的脉冲，叠加26GHZ的正弦波信号），这个脉冲以光速在空间传播，碰到被测介质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于其发射脉冲与接收脉冲的时间间隔非常小，一般都采用时间拓展技术，并采用多次测量求平均的方法获得最终结果。这种测量技术决定了其精度为0.2%-0.3%。
2.雷达物位计的应用领域
雷达物位计具备非接触、低保护、不挂料、抗粘贴、高性能、高可靠性，运用生存的年限长等优势，在与电容、重锤等接触式仪表对比，具备无可比拟的优良性。由于微波是电磁波，以光速传播且不受介质特性影响，所以在一些有温度、压力、蒸汽等场合，超声波物位计不能正常工作，而雷达物位计可以使用。即使极限温度、极限压力、强腐蚀介质、易挥发介质、带搅拌涡流、结垢挂料及高度飞尘粉尘等工况下也能可靠测量。
雷达物位计应用领域
① 化工与石化储存容器及工艺储罐；
② 制药业反应器；
③ 食品与饮料制造业；
④ 炼油工艺容器；
⑤ 水及污水处理；
⑥ 水电力发电及水坝；
⑦ 水泥、粉末、木片屑及其它固料测量应用。
3.雷达物位计的选型和安装使用
1、雷达物位计选型注意事项
① 接收天线挂料问题蒸汽带料和大多数料浆都具备很强的粘贴性，雷达物位计会碰到接收天线挂料的问题。挂料对介电常数小的介质没有影响，对介电常数大的介质会有影响。在接收天线近旁引入高压风对接收天线吹扫，可以避免挂料。也可选用带PTFE的防尘罩，常温状况下，只需用分子化合物塑料薄膜罩在接收天线上，定期彻底整理挂料即可。
② 固态料位的检测固态料面不平整，反射信号复杂，尤其是气动输送的粉状料位。固然理论上粉尘对雷达物位计没有影响，但数量较多的粉尘也能萌生散射，影响回波。这里可选用导波雷达物位计解决这一问题，导波雷达物位计已成功应用在成品仓的料位检测中。但导波雷达的导波缆索又容易被结实又硬的物料毁坏，在石灰岩仓料位检测中就碰到这样的问题，可选用昌晖仪表制造有限公司的高频雷达物位计，因为其发射角小，回波信号好，抗干扰性能大大增长，固态甚至于气动输送的粉料也能获得正确检测。
③ 带有蒸汽的物位检测实际应用中经常碰到蒸汽非常大的物位检测，如雷达物位计开始时监测正常，运行一段时间后会出现指示失真（失波）现象，查找不出任何问题，拆卸检查重新安装后又恢复正常。理论上说蒸汽对雷达物位计不会有什么干扰，这正是它的长处。但通过分析认为形成干扰的并不是蒸汽，而是凝结在发射接收天线上的蒸汽冷凝水。这时在选型时就要注意选择棒式接收天线，这样冷凝水顺着接收天线流掉，问题就得以解决。
2、雷达物位计的安装使用
① 雷达物位计的标准安装
标记应指向罐壁，安装标记应位于法兰的2个螺钉孔的正当半中腰；法兰的定位方向，为了准确认位，在法兰或螺丝扣上均有标记。
在安装时，此标记务必合乎：
a、法兰的指使标记应指向罐壁或罐的核心；
b、如运用导波管安装，法兰标记应指向开孔的一侧；
c、如运用旁通管安装，法兰标记应与指向连通管的一侧。
智能雷达物位计在运用过程中，回波信号的幅度表清楚安装位置是否最佳，在固体料应用场合假如回波信号幅度较低可转动法兰，每每转动一个孔位使干扰回波达到最小。
另外还可以经过虚假回波储存，达到最好检测效果。具体操作步骤如下：
a、在敞开储罐的过程连接之前，务必明确罐内无压力，并无有害媒介。
b、应明确器皿内空罐或料位刚好遮盖罐底的状况下实施定位调试，料位较少的情况下也可进行定位调试；可经过虚假回波储存，对雷达物位计回波信号进行优化。
c、将法兰标记转动一个孔位，或将螺丝扣转动1/8圈，注意回振幅度，接着旋转法兰或螺丝扣，一直到转动一圈截止，在回波信号最佳位置定位。
d、在最优位置固定好法兰或拧紧螺丝扣，若有不可缺少，改易严密封闭圈。
② 安装注意事项
a、天线平行于测量槽壁，利于微波的传播。
b、安装位置距槽壁距离应＞30cm，以免将槽壁上的虚假信号误做回波信号。
c、尽量避开下料区、搅拌器等干扰源，使波束范围内无固定物，提高信号的可信度。
d、接管直径应≤屏蔽管长度（100mm或250mm）。
4.雷达物位计在测量时常见问题及处理方法
如今雷达物位计已成为一种常用的测量工具，这是由于它具有测量精度高、不接触介质、维护方便、安装简单等优良的性能特征，因此也越来越多地应用于：
① 物面波动剧烈的动态罐介质的物位；
② 温度高，压力高介质的物位；
③ 罐内高粘度介质（如沥青，原油等）的物位；
④ 有毒、有害、易挥发的不稳定介质的物位。
但雷达物位计在测量以上介质物位时会遇到精度不准的问题，下面来了解一下影响精度的因素及解决方法。
① 雷达物位计接收反射波能的数量依赖于被测介质的反射特性，反射率取决于被测介质的传导率和介电常数两特性，介电常数低，传导率低的液体反射信号弱，信号衰减严重，因此，雷达物位计测量物位时，一定要考虑发射电磁波信号源的功率强弱。
② 被测介质的液位波动或泡沫散射会引起信号减弱，因此要提高信号源的功率或加导波管。
③ 被测介质的罐内有障碍物时，会产生虚假信号，影响雷达物位计的正常工作，为此要采用功能强的微处理器进行复杂的信号处理。同时，在安装时尽量避免罐内的障碍物。
④ 雷达物位计的安装应尽量使天线发射的电磁波垂直于被测介质的液面，同时要使天线尽可能多接收到液面反射波。
⑤ 雷达物位计在测量罐顶时，应使液面与天线保持一段距离，这是为了防止被测介质对天线会有腐蚀性。同时在测量罐底液位时，发射波可能穿透罐底液面，打到罐底，这样反射回来的波就是干扰波。或者当罐底为凹形或锥形时，当液面低于此点时，雷达物位计也无法测量。所以在信号处理的问题上，要注意限值的选定。
⑥ 雷达物位计在不同的工况中应选择不同形状的天线。为避免罐壁、罐内干扰物产生干扰，建议选用导波管来避免干扰回波。
⑦ 使用故障集中在以下几方面：
a、探头或喇叭口结晶，尤其在冬季环境温度低时易发生。
处理方法：去除结晶，用酸性清洗液清洗；采用合适的伴热或吹扫气吹扫延长结晶时间。
b、干扰大，产生假液（物）位。
处理方法：改变介电常数设置，减少干扰回波；加强屏蔽处理及接地，减少干扰源的存在。
c、雷达液位计的空高值虽然是一个测量固定值，但如果原输入的数据测量有误也会造成最终DCS系统界面显示不准。如果条件允许，建议对罐体进行1次雷达空高值的准确测定。
雷达物位计作为一种应用广泛的物位检测仪表，有众多长处。纵然背景温度、压力变动非常大，有惰性气体及挥发存在，雷达物位计也能够应用。雷达物位计波束能量较低，对人体不会导致损害。但雷达物位计也存在一定限制性。主要表现在介电常数对雷达的影响上。尽管雷达在真空中衰减极小，但在空气中
却会遭受影响。特别是当空气中包括高介电性的粉尘面子（青灰，铁合金等）、水气非常大等情况，会对雷达导致一定程度衰减，影响监测效果。
雷达液位计的工作原理 雷达液位计的工作原理 发射—反射—接收是雷达液位计的基本工作原理。 雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。微波测距示意图如图1所示。 图中，E－空槽（罐）的高度；F—满槽（罐）的高度； D—探头至介质表面的距离；L—实际物位 雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与探头到介质表面的距离D成正比，即： D=v×t/2 式中，t—脉冲从发射到接收的时间间隔 v—波形传播速度 因空槽距离E已知，故实际物位的距离L为： L=E-D 式中，E的基准点是过程连接的底部 在发射的时间间隔里，天线系统作为接收装置使用。仪表分析、处理运行
时间小于十亿分之一秒的回波信号，并在极短的一瞬间分析处理回波。 雷达传感器利用特殊的时间间隔调整技术将每秒的回波信号进行放大、定位，然后进行分析处理。因此雷达传感器可以在0.1s内精确细致地分析处理这些被放大的回波信号，无须花费很多时间来分析频率。 雷达液位计的特点 雷达液位计最大的特点是在恶劣条件下功效显著。无论是有毒介质，还是腐蚀性介质，也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质，它都可以进行测量。在测量方面，具有以下特点： 1、连续准确地测量 由于电磁波的特点，不受环境的影响。故其测量的应用场合比较广。雷达液位计的探头与介质表面无接触，属非接触测量，能够准确、快速地测量不同的介质。探头几乎不受温度、压力、气体等的影响（500℃时影响仅为0.018%，50bar时为0.8%）。 2、对干扰回波具有抑制功能 比如，波束范围内接头引起的干扰回波和进料或出料的噪声引起的干扰回波等可由内部的模糊逻辑控制自动进行抑制。 3、准确安全节省能源 雷达液位计在真空、受压状态下都可进行测量，而且准确安全，可*性强。可以不受任何限制，适用于各种场合。雷达液位计采用材料的化学性、机械性都相当稳定，且材料可以循环利用，极具环保功效。 4、无须维修且可*性强 微波几乎不受干扰，与测量介质不直接接触，几乎可以被应用于各种场合，如真空测量、液位测量或料位测量等。由于高级材料的使用，对情况极其复杂的化
导波雷达物位计 使用手册 重庆霍克川仪仪表有限公司
目录 测量原理 (3) 产品介绍 (4) 安装指南 (5) 仪表调试 (10) 接线方式 (21) 技术参数 (21) 产品选型 (22)
MPS2000系列导波雷达物位计 测量原理 导波雷达是基于TDR（时间行程）原理的测量仪表。 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接收器接收。通过独特的等效采样 技术，将记录脉冲发射到接收之间的时间差，最终转化 为仪表到料位之间的距离。并将距离信号转化为物位信 号。 输入 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（零点），满罐高度（满量程）及一些现场工况和应用参数来来使得仪表自动使用现场的测量环境，对应料位的比例输出4～20mA电流信号以及HART仪表总线上的数据。
产品介绍
安装指南 下述的安装指南适用于缆式和杆式探头测量固体颗粒料和 液体物体。同轴管式探头只适用于液体物体。 安装位置： 尽量远离出料口和进料口。 对金属罐和塑料罐，在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐， 物位仪表不要安装在罐的中央。 建议安装在料仓直径的1/4处。 缆式探头或杆式探头离罐壁最小距离不小于30厘米。 探头底部距罐底大约30mm。 探头距罐内障碍物最小距离不小于200mm。 如果容器底部是锥型的，传感器可以安装 罐顶中央，这样可以一直测量到罐底。 测量范围 说明： H----测量范围 L----空罐距离 B----顶部盲区 E----探头到罐壁的最小距离 顶部盲区是指物料最高料面与测量参考点之间的最小距离。 底部盲区是指缆绳最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。 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。
V E G A物位传感器的调试 详解内部 Newly compiled on November 23, 2020
利用PACTWARE操作软件 对VEGA物位传感器的调试说明 PS60系列雷达式物位传感器 版本： 寇新华 2006．8 目录 调试设备及连线 ------------------------------------------------------------------------------------ 3 PACTWARE的进入和初步配置 ---------------------------------------------------------------- 4 传感器量程的设定 --------------------------------------------------------------------------------- 11 传感器测量条件的选择 --------------------------------------------------------------------------- 16 电流输出的设定 -------------------------------------------------------------------------------------- 19 虚假回波的处理 -------------------------------------------------------------------------------------- 20 测量数据采集周期的设定 -------------------------------------------------------------------------- 25 出现多重回波时参数的设定 ----------------------------------------------------------------------- 27 传感器的快速反应 ----------------------------------------------------------------------------------- 29 测量回波的合并与分离 ----------------------------------------------------------------------------- 30
雷达液位计的测量原理、特点与应用 摘要：雷达液位计是一种非接触式无可动部件、真正免维护的液位测量仪表。该仪表经过多年的应用及技术改进，目前广泛应用于石化行业，并得到了用户的认可。本文简要介绍了雷达液位计的2种不同的测量原理，根据其特点与优点，指出了适合应用的场合及安装要求。 关键词：雷达液位计脉冲微波调频连续波应用 雷达液位计是20世纪60年代中期国外开始生产使用的新技术产品。它是一种采用微波测量技术、非接触式的液位测量仪表。在初期，它主要用于海船油槽液位测量。它克服了以前使用机械式接触型液位仪表的诸多缺点，比如清洗的困难和维修的不便等。随后，雷达液位计被用于在岸上储罐液位的测量以及炼油装置中液位的测量。随着石油化工行业的不断发展，雷达液位计的应用范围日益广泛，特别是高精度的特点得到了国际计量机构的认证，满足贸易交接的物料计量要求[1]。 一、雷达液位计的测量原理与特点 雷达液位计是利用超高频电磁波经天线向被测容器的液面发射，当电磁波到达液面后反射回来，被同一天线接收并检测出发射波及回波的时差，从而计算出液面高度[2]。 雷达液位计有2种工作模式，分别对应两种测量原理。 1.脉冲微波方式(PTOF) 这种方式是一种“俯视式”时间行程测量系统，测量系统经过天线以固定的带宽周期地发射某一固定频率的微波脉冲，在被测物料表而产生反射后由雷达系统所接收。天线接收反射的微波脉冲并将其传给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表而所产生的回波，并据此计算液位(如图1所不)，将被测液位距离成正比关系的时间再转换为电信号。 2.调频连续波方式(FMCW) 这种方式的雷达液位计的微波源是x波段的旅控振荡器，天线发射的微波是频率被线形调制的连续波，当回波被天线接收到时，微波发射频率已经改变。发射波与回波的频率差正比于天线到液面的距离，以此计算出液位高度。 二、PTOF法与FMCW法的比较 对于PTOF方法，脉冲的时间行程可以直接返回到不受温度影响的石英振荡器。对于FMCW方法，必须采用昂贵的振荡器温度稳定装置，或安装内部的参
雷达物位计天线发射极窄的微波脉冲，这个脉冲以光速在空间传播，碰到被测介质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于电磁波的传播速度极高，发射脉冲与接受脉冲的时间间隔很小（纳秒量级）很难确认。 ＲＤ５Ｘ系列雷达物位计采用一种特殊的相关解调技术，可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时问间隔，从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。 由于采用了先进的微处理器和独特的ＥｃｈｏＤｉＳｃＯＶｅｒｙ回波处理技术，雷达物位计可以应用于各种复杂工况。 “虚假回波学习”功能使得仪表在多个虚假回波的工况下，可正确地确认真实回波，获得准确的测量结果。 多种过程连接方式及天线型式，使得ＲＤ５Ｘ系列雷达物位计适用于各种复杂工况及应用场合。如：高温、高压及小介电常数介质的测量等。 采用脉冲工作方式，雷达物位计发射功率极低，可安装于各种金属、非金属容器内，对人体及环境均无伤害。
应用：最大量程：３０ｍ测量精度：±１０ｍｍ 过程连接：Ｇ１１／２Ａ、１１／２ＮＰＴ天线材料：ＰＰ／ＰＴＥＥ过程温度：－４０．．．＋１２０℃过程压力：－１．０．．．３ｂａｒ频率范围：６ＧＨｚ 信号输出： 两线制／四线制４．．．２０ｍＡ／ＨＡＲＴ 液体特别是腐蚀性液体， 简单过程条件 液体特别是腐蚀性强的，又有一定温度压 力的条件下的液体，简单过程条件３０ｍ±１０ｍｍ Ｇ１１／２Ａ、１１／２ＮＰＴＰＰ／ＰＴＥＥ－４０．．．＋１２０℃－１．０．．．３ｂａｒ６ＧＨｚ 两线制／四线制４．．．２０ｍＡ／ＨＡＲＴ 应用：存储容量或过程容器，复杂最大量程：３５ｍ测量精度：±１０ｍｍ过程连接：法兰３１６Ｌ 天线材料：不锈钢／ＰＴＦＥ过程温度：－４０．．．＋２００℃过程压力：－１．０．．．４０ｂａｒ频率范围：６ＧＨｚ 信号输出： 两线制／四线制４．．．２０ｍＡ／ＨＡＲＴ 过程条件３１６Ｌ存储容器或过程容器，过程条件复杂，小介电常数介质。７０ｍ±２０ｍｍ／ＰＴＥＥ－４０．．．＋２００℃－１．０．．．４０ｂａｒ６ＧＨｚ 两线制／四线制４．．．２０ｍＡ／ＨＡＲＴ 法兰不锈钢３１６Ｌ ３１６Ｌ
雷达液位计的原理及使 用 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
雷达液位计原理及使用 1.????雷达液位计的测量原理 ? 雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下： D=CT/2 式中?D——雷达液位计到液面的距离 ??????? ?C——光速 ??????? ?T——电磁波运行时间 雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。 在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用四线制，电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计，功耗低，可用二线制的24V?DC供电，容易实现本质安全，精确度高，适用范围更广。 VEGAPULS雷达液位计采用脉冲微波技术，其天线系统发射出频率为、持续时间为的脉冲波束，接着暂停278ns，在脉冲发射暂停期间，天线系统将作为接收器，接收反射波，同时进行回波图像数据处理，给出指示和电信号。 ? 2.????雷达液位计的特点 ? (1)雷达液位计采用一体化设计，无可动部件，不存在机械磨损，使用寿命长。 (2)雷达液位计测量时发出的电磁波能够穿过真空，不需要传输媒介，具有不受大气、蒸气、罐内挥发雾影响的特点，能用于挥发的介质如粗苯的液位测量。 (3)雷达液位计几乎能用于所有液体的液位测量。电磁波在液位表面反射时，信号会衰减，当信号衰减过小时，会导致雷达液位计无法测到足够的电磁波信号。导电介质能很好地反射电磁波，对VEGAPULS雷达液位计，甚至微导电的物质也能够反射足够的电磁波。介电常数大于的非导电介质(空气的介电常数为也能够保证足够的反射波，介电常数越大，反射信号越强。在实际应用中，几乎所有的介质都能反射足够的反射波。 (4)采用非接触式测量，不受罐内液体的密度、浓度等物理特性的影响。 (5)测量范围大，最大的测量范围可达0~35m，可用于高温、高压的液位测量。 (6)天线等关键部件采用高质量的材料，抗腐蚀能力强，能适应腐蚀性很强的环境。
24GHz雷达传感器的运用电路图 本产品可广泛应用于类似自动门控制开关、安全防范系统、ATM自动提款机的自动录像控制系统、火车自动信号机等，需要自动感应控制的场所。这是一种标准的24GHz雷达传感器，这种探测方式与其它探测方式相比具有如下的优点：１、非接触探测；２、不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境；3、抗射频干扰能力强；４、输出功率仅有10mW，对人体构不成危害；５、远距离：探测范围超过20米。 多普勒原理简介：多普勒理论是以时间为基础的，当无线电波在行进过程中碰到物体时，该电波会被反射，反射波的频率会随碰到物体的移动状态而改变。如果无线电波碰到的物体的位置是固定的，那么反射波的频率和发射波的频率应该相等。如果物体朝着发射的方向移动，则反射回来的波会被压缩，就是说反射波的频率会增加；反之，当物体朝着远离发射的方向移动时，反射回来的波的频率会随之减小，这就是多普勒效应。这种现象在日常生活中会经常遇到，比如一辆鸣笛的警车从你身边高速通过时，你听到的声音的频率是变化的：当警车高速接近你的时候，（与静止声源相比）声音传输的时间缩短，频率升高。当警车远离你的时候，声音的传输时间拉长，频率降低。 应用实例一：自动门控制、ATM提款机自动录像控制
本电路作用距离4－15米连续可调，和热释电红外探测器相比，具有抗强光干扰，探测距离远，不受温、湿度影响等优点。 电路原理简述：图中U1是微波感应探测器模块，通过K202,K203,R202,R219向模块提供2kHz 的脉动电源（能产生频率为2khz 高电平宽度为20uS的电路很多，如使用反向器CD4069、lm555 等），K201在U1起作用期间导通，把U1输出的反应物体移动的低频信号选通输出，C202为采样保持电路，保证信号的连续和完整。由LM358组成的两极低通放大电路把U1的输出放大，在LM358的1脚输出。可调电阻R213 用于调整一级放大器的增益，调整R213的大小可以调整探测距离。 应用实例二：火车自动信号机开关电路 作用距离：1－9米连续可调。这种电路的抗干扰能力更强，调整范围更大，可以应用于野外和条件较为恶劣的场所使用。
1.法兰距离计算 1.1.流程图 1.2.信号加窗 信号加窗用于减小频谱泄露，可选择三种窗函数之一：矩形窗、汉宁窗、布莱克曼窗。假设中频信号电压采样数组为v[N]，采样点数为N（N=1199）；加窗实际上是构建一个N点的数组w[N]，将v[N]和w[N]进行点乘运算；信号加窗后的输出数组x[N]可表示为：
x n=v n?w n（0≤n 频谱峰值探测的输出为波峰索引数组。 1.6.回波筛选 有效回波必须满足一定的位置条件和幅值条件。系统的距离分辨单元为： ?D=C 2B ?1199 4096 (1-5) 式中，C—真空中光速 B—扫频带宽 则回波的位置和幅度可以表示为： D=?D?i?TCL A=Y[i] (1-6) 式中，i—波峰索引 TCL— TCL长度 1)位置条件 有效回波位置必须处于盲区和罐底之间，将处于该范围之外的回波剔除。 2)幅值条件 有两种幅值条件：统一阈值、ATP阈值。统一阈值是将峰值小于某阈值的回波剔除；ATP阈值是由位置——阈值构成的一条折线，将峰值处于折线下方的回波剔除。 回波筛选的输出为回波索引数组。 1.7.谱估计 对回波索引数组中的每一个回波D，Y i,根据该回波前后各1个点D??D，Y i?1、D+?D，Y i+1的值，利用二次曲线拟合法估算回波的真实位置为： D0=D+Y i?1?Y i+1 2Y i?1+Y i+1?2Y i ??D (1-7) 回波的幅度为： 传感器是26G高频雷达式液位测量仪表，测量最大距离可达80米。天线被进一步优化处理，新型快速的微处理器可以进行更高速率的信号分析处理，使得仪表可以测量一些复杂的测量条件。 原理 雷达液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液位信号（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：使用雷达液位计时，务必保证最高液位不能进入测量盲区（图中D所示区域）。 1、26G雷达液位计特点： ●天线尺寸小，便于安装；非接触雷达，无磨损，无污染。 ●几乎不受腐蚀、泡沫影响；几乎不受大气中水蒸气、温度和压力变化影响。 ●严重粉尘环境对高频水位计工作影响不大。 ●波束角小，能量集中，增强了回波能力的同时又有利于避开干扰物。 ●测量盲区更小，对于小罐测量也会取得良好的效果。 ●高信噪比，即使在波动的情况下也能获得更优的性能。 2、仪表介绍 应用：各种腐蚀的液体 测量范围：10米 过程连接：螺纹、法兰 介质温度：-40～130℃ 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：ExiaⅡC T6Ga/Exd ia IIC T6Gb 信号输出：4...20mA/HART(两线/四线) RS485/Mod bus 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：-40～250℃ 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：ExiaⅡC T6Ga/Exd ia IIC T6Gb 信号输出：4...20mA/HART(两线/四线) RS485/Mod bus 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：ExiaⅡC T6Ga/Exd ia IIC T6Gb 信号输出：4...20mA/HART(两线/四线) RS485/Mod bus 导波雷达料位计的原理及应用 导波雷达料位计的原理及应用 一、导波雷达料位计概述 料位是工业生产中的一个重要参数。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，吹气法、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。导波雷达料位计运用先进的雷达测量技术，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，显示出其卓越的性能，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，导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，导波雷达料位计的测量效果越好。 １.导波雷达料位计的基本原理 导波雷达料位计组成：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－接收是导波雷达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最小5.8GHz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；２.导波雷达料位计测量料位的先进技术： (１)回波处理新技术的应用 从导波雷达料位计的测量原理可以知道，导波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导波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。 (３)导波雷达料位计的特点： 由于导波雷达料位计采用了上述先进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，导波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。 ②操作简单，调试方便。 ③准确安全且节省能源。 ④无需维修且可靠性强。 ⑤几乎可以测量所有介质。 雷达物位计的原理及应用 一、概述 料位是工业生产中的一个重要参数。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，吹气法、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。雷达料位计运用先进的雷达测量技术，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，显示出其卓越的性能，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。 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最小5.8GHz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； ２.雷达料位计测量料位的先进技术： (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： E+H雷达液位计基本原理调试步骤总结： 一、原理：雷达液位计是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计，雷达液位计的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播，当遇到被测介质表面时，雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置，发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，经计算得出液位高度。 通电后，会出现 此时，按E键选择语言为英语（ENGLISH）,接着出现 按E键选择单位为米，之后会出现，即主画面――百分比显示测量值 之后按下E键开始基本参数设置，按E键后出现 BASIC SETUP就是基本设置，此时按E键进入设置的第一项罐形状设置（TANK SHAPE） DOME CEILING 为拱顶罐，如现场为拱顶罐就选此项（黑框和对勾即表示选中此项，如要换为别的项，只要按“＋”“－”号即可；如此时选中了DOME CEILING ，则按E键确认即可存储并进入下一项，下一项为MEDIUM PROPERTY(介质属性) 如为油品之类的，按“＋”“－”号换至上图所示位置1.9-4即可，按E确认，再按E进入下一项 此项为过程条件，如为平静表面则选CALM SURFACE,如为一般情况比如罐区储油罐就选STANDARD（标准）即可，按E 确认，再按E进入下一项 此项为空罐高度设定，既上法兰到最低液位的距离 此项为满罐高度设定，既最高液位到最低液位的距离，此数据即为20mA对应值，即最高量程，按设计的最高液位设定即可。 该项即显示出设定完成后的法兰面到液面的高度，即图中的DIST（以米为单位）和测量出的实际液位，即图中的MEAS.V(以百分比显示)。 按E进入下一项 此项无需设定，直接按E即退回主菜单，退回后同时按下“＋” 雷达物位计工作原理 美国AMETEK DE公司生产的非接触式雷达物位计，采用世界先进的FMCW （调频连续波）技术，对比较复杂的场合能进行比较准确地物位测量。 FMCW：调频连续波 FMCW雷达技术采用高频扫描信号，通常频率为8.5到9.9GHz。雷达信号从天线的一端发射，经时间t后被接收器接收。通过付氏变换分析将发射和接收的频率差△f转换为所测介质的物位。 FMCW雷达系统一般利用线性调频信号，发射频率随一定的时间（扫描频率）线性增加。由于微波发射频率是随着信号传播的时间而变化的，所以与反射体距离成比例的低频信号的频率f是从前发射频率和接收频率之间的差异获取的。这样介质的液位可以由储罐的高度和距离计算出来。 频率扫描线性度 FMCW雷达系统的精度取决于频率扫描的线性度和重复性，线性校正是通过对振荡器的参考测量来实现的。 非线性可校正到98%。 FMCW优势 与脉冲雷达技术相比，FMCW雷达技术具有以下优点： ?较高波段，较宽范围的微波信号，从而反射强度高，不受测量环境干扰； ?较高的发射频率，较小的反射角，较小的干扰反射； ?对于同样的应用场合，较小直径的天线就可满足测量要求。 容器底部跟踪 如果容器中的介质（大多数石油化工产品）对微波的反射性较差，则微波穿过介质传播。微波传播至容器底部然后返回，这样介质对波变成“透明”。由于微波在介质中的传播速度比在大气中的传播速度小，容器底部似乎下移动了。对这种应用场合，“容器底部跟踪”方法就能适用，其物位计能自动分析和评价这种移位。 射频导纳液位计工作原理 射频导纳是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广得了为控制技术，射频导纳中导纳的含义为电学中阻抗的倒数，它由电阻性成分、电容性成分、感性成分综合而成，而射频即高频无线电波谱，所以射频导纳可以理解为高频无线电波测量导纳。 1、电容式物位测量原理 实验室中，平行板电容器是一个理想型的电容器，其电容量为：C=ε╳S/D,其中ε为两电容极板间介质的介质常数，S为两极板间面积，D为两极板间距离。对于一个料仓，安装一个测量系统，形成一个同轴电容器。仓内存在一个电容 C= ε 0╳S╳H0/D+ε╳S╳ (H-H )，其中ε 为两极间空气的介电常数， ε0=1.0006,近似=1；ε为两电极间介质的介电常数，S为两极板间等效面积，D 为两极板间距离，Ho为空气段探头长度，H为探头长度。对于一个固定的料仓来说，物料的ε是固定的，S、D也是固定的，所以，推导上式可知，测量电容与物料的高度成正比。图2是测量原理框图。 利用检测桥路上的可调电容可以平衡掉初始电容，包括安装电容和线缆电容等，只剩下探头物料电容，该电容信号放大后，输出一个与料位成正比的信号。这种电容式原理存在一个严重弱点：即物位升高淹没探头后又落下去时，探头可能会留有附着物即挂料。这会导致被测电容加大，如果是导电液体情况会更严重，产生很大的误差。另一个缺点是探头到电路单元之间的连接电缆，在这相当于一个较大的电容，而且随温度变化。这个变化的电缆电容与物位电容叠加在一起会引起很大的误差，尤其在物料介电常数较低的场合，信号较小，这些误差将是很严重的。而射频导纳技术就能克服上述缺点。 2、点位射频导纳原理 点位射频导纳技术与电容几乎的重要区别是采用了三端技术，如图3。在电路单元测量信号上引出一根线，经同相放大器放大，其输出与同轴电缆屏蔽层相连，然后又连到滩头的屏蔽层相连（Cote-shield元件）。该放大器是一个同相放大器，其增益为“1”，输出信号与输入信号等电位、同相位、同频率但互相隔离。地线是电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也就没有电流流过，即没有电流从中心线漏出来，相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应，安装电容等也就不会产生影响。对于探头上的挂料问题采用一种新的探头结构，五层同心结构：最里层是中心测杆，中间是Cote-shield屏蔽层，最外面是接地的安装螺纹，用绝缘层将其分别给起来。图4给出了探头上挂料的等效电路。与同轴电缆的情况时一样的，中心测杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感元件上挂料阻抗很小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从探头中心到主要是到对面罐壁（地）的电流，因为Cote-shield元件能阻碍电流沿探头向上流向容器壁，因而对地电流只有经探头末端通过被测物料到对面容器壁。即 U A =U B I AB =(U A -U B )/R=0由于屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间虽有电流通 过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量段保护起来，中心测杆与地之间形成被测电流。 3、连续射频导纳原理 873智能雷达液位计操作手册 （973智能雷达液位计的操作，与873智能雷达液位计完全相同，本手册可供973雷达液位计的用户使用） 前言： 873智能雷达液位计是一种用雷达技术进行液位测量的精密仪表。 以下内容涉及到对873智能雷达液位计基本功能的调试、使用和日常维护的指导。一些选项的功能比如液位报警、标定针补偿、温度测量、模拟输出和压力测量等会在其他的说明手册里进行描述。 法律问题 873智能雷达液位计的机械和电器安装必须由拥有在危险地区安装防爆设备知识和训练的人员来实施。 以下全部说明内容的版权属于荷兰恩拉福有限公司。荷兰恩拉福有限公司对于由下列内容所造成的人身伤害和设备损失不服责任： ●没有按照说明进行操作 ●进行了说明中没有提到的操作 ●没有按照规定实施个人安全保护措施，没有采用安全操作所需要的设备和工具。 电磁兼容性 873智能雷达液位计符合以下的电磁兼容性标准： EN 50081-2 Generic Emission Standard EN 50082-2 Generic Immunity Standard 如果您有任何的疑问，请随时和荷兰恩拉福有限公司联系，也可以和恩拉福在全球的任何代表处联系。 1. 简介 恩拉福873智能雷达液位计是一种使用雷达技术探测液位的精密液位计。这种仪表能够长时间保持很高的液位测量精度，同时非常的可靠，不受环境变化的影响。 873雷达液位计带有4个可编程的液位报警，同时还可以提供自诊断信息。 这些信息都可以显示在表头的显示器上，也可以显示在手操器上，或者远传到控制室在上位机上显示。 873雷达液位计可以安装MPU选项板，用于输出4～20mA模拟信号，这样873可以被连接到控制系统当中或者和模拟记录设备连接在一起。 873雷达液位计还可以通过配备TPU-2或者HSU选项板接入点温度计测量点温度。 873雷达液位计通过配备MPU, HPU或者OPU选项板连接多点温度计，通过多点温度计准确测量产品的平均温度和罐内气相的平均温度。 Honeywell ST3000系列压力变送器可以通过OPU选项板连接到液位计，通过HPU或者HSU 选项板，所有支持HART协议的压力变送器或者水探头都可以接入到液位计。 1.1. 测量原理 雷达液位计是通过发射频率高达10GHz的高频电磁波来检测液位的。 电磁波发射到罐中，被产品的表面反射回液位计。 众所周知，真空中电磁波的传播速度是光速，但是液位的准确测量不能依靠测量传播的时间差，我们测量的是反射波和发射波之间的相位差。电磁波在空中传播的距离可以通过对相位差的计算而获得。 这种测量的原理称为合成脉冲雷达（Synthesized Pulse Radar, SPR）。 873智能雷达液位计通过安装在罐顶的天线单元来产生电磁波。 电磁波通过罐分离器的引导，进入雷达天线。 雷达天线对电磁波进行整形，然后发射到罐中。从液面反射的回来的电磁波被同一个雷达天线接受到。天线单元内部的电子线路会同时测量发射合接受到的信号。 在经过处理之后，数字信号被传送到控制单元。控制单元把测量到的距离转换成实尺或者是空尺，并且上传到现场总线等通讯网络中去。 E+H雷达物位计的分类和原理 雷达物位计分类 雷达物位计已成为物位测量仪表市场上的主流产品，主要分为雷达物位计和导波雷达物位计。雷达物位计 雷达物位计发射功率很低的极短的微波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被转换成物位信号。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。即使存在虚假反射的时候，最新的微处理技术和软件也可以准确地分析出物位回波。通过输入容器尺寸，可以将上空距离值转换成与物位成正比的信号。仪表可以空仓调试。在固体测量中的应用可以使用K-频段的高频传感器。由于信号的聚焦效果非常好，料仓内的安装物或仓壁的粘附物都不会影响测量。 E+H雷达物位计的分类和原理 导波雷达物位计的微波脉冲沿着一根缆、棒或包含一根棒的同轴套管运行，接触到被测介质后，微波脉冲被反射回来，并被电子部件接收，并分析计算其运行时间。微处理器识别物位回波，分析计算后将它转换成物位信号给出。由于测量原理简单，可以不带料调整，从而节省了大量调试费用。测量缆或棒可以截短，使之更加适应现场的应用。对于蒸汽不敏感，即使在烟雾、噪音、蒸汽很强烈的情况下，测量精度也不受到影响。不受介质特性变化的影响，被测介质的密度变化或介电常数的变化不会影响测量精度。粘附：没有问题，在测量探头或容器壁上粘附介质不会影响测量结果。容器内安装物如果采用同轴套管式的测量完全不受容器内安装物的影响，不需要特殊调试。可以提供不同形式的探头用于不同应用：缆式，用于测量液体介质或重量大的固体介质，量程可达60米；棒式，用于测量液体介质或重量轻的固体介质，量程可达6米；同轴套管，用于测量低黏度的介质，不受过程条件的影响，量程可达6米。 3E+H雷达物位计的分类和原理 微波物位计工作方式类似雷达：向被测目标发射微波，由目标反射的回波返回发射器被接收，与发射波进行比较，确定目标存在并计算出发射器到目标的距离。 4组成部分 仪表部分 z 环境温度：-20-60℃ z 供电电源：AC 220V±10% 50Hz z 测量精度：0.5% 功耗：≤3W z 模拟输出：4-20mA，负载能力≤550Ω z 继电器输出：4 组继电器转换接点（AC 220V 2A） z 安装方式：盘装开孔152 (宽) ×76 (高) 壁挂尺寸210(宽) × 280 (长) ×110(厚) 探极部分 z 介质温度：-40-240℃ z 传输距离：传感器和仪表之间的信号传输距离小于1.2km z 探极种类：棒式、缆式、同轴式、重型缆式 z 安装尺寸：G1.5 管螺纹 z 仓内压力：小于4MPa LD-DLE 型通用电容式物位计 实现了电容式物位计进料一次完成标定的简易操作；从而实现了物位测量的强功能与易操作的完美结合，充分体现了我司与时俱进的创新精神和能力。它由传感器和二次仪表两部份组成。传感器放在料仓顶，探极垂直伸进料仓内，二次仪表放在其他合适的地方。传感器把物位的变化转变成与之对应的电脉冲信号，远传给二次仪表处理，再用光柱显示物位高度，并有高/低限报警和4～20mA 变送输出，适用于液体/固体物料作物位高度显示、报警、控制和远传显示或组 1．雷达物位计产品概述 1.1 简介 KTRD80 系列传感器是先进的雷达式物位测量仪表，测量距离最大35 米,可以用于存储罐、中间缓冲罐或过程容器的物位测量，输出4...20mA 模拟信号。 1.2 应用 ●采用先进的非接触式测量 ●采用极其稳定的材料制造 ●测量液体、固体介质的物位 ●可以测量所有介电常数＞1.8 的介质 ●测量范围0...20m(可以扩展到35 米) ●采用两线制、回路供电的技术，供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输 ●4...20mA 输出或数字型信号输出 ●分辨率1mm ●不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响 ●不受介质密度、粘稠度和温度的变化的影响 ●过程压力可达40bar ●过程温度可达250℃ 1.3测量原理 高频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被转换成物位信号。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。 即使工况比较复杂的情况下，存在虚假回波，用最新的微处理技术和调试软件也可以准确的识别出物位的回波。 1.4 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 1.5 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。 2.仪表介绍： 应用：过程条件简单，腐蚀性的液体。浆料、固体 比如：污水储罐，酸碱储罐，浆料储罐，固体颗粒，小型储油罐 测量范围：20 米 过程连接：G11/2 螺纹或11/2NPT 介质温度：-40-120℃ 过程压力：-1.0-3bar 重复性：±2mm 精度：< 0.1% 频率范围：6.8GHz 防爆/防护等级：Exia II CT6/IP67 雷达液位计的原理及使 用 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208] 雷达液位计原理及使用 1.雷达液位计的测量原理 雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下： D=CT/2 式中D——雷达液位计到液面的距离 C——光速 T——电磁波运行时间 雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。 在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用四线制，电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计，功耗低，可用二线制的24VDC供电，容易实现本质安全，精确度高，适用范围更广。 VEGAPULS雷达液位计采用脉冲微波技术，其天线系统发射出频率为、持续时间为的脉冲波束，接着暂停278ns，在脉冲发射暂停期间，天线系统将作为接收器，接收反射波，同时进行回波图像数据处理，给出指示和电信号。 2.雷达液位计的特点 (1)雷达液位计采用一体化设计，无可动部件，不存在机械磨损，使用寿命长。 (2)雷达液位计测量时发出的电磁波能够穿过真空，不需要传输媒介，具有不受大气、蒸气、罐内挥发雾影响的特点，能用于挥发的介质如粗苯的液位测量。 (3)雷达液位计几乎能用于所有液体的液位测量。电磁波在液位表面反射时，信号会衰减，当信号衰减过小时，会导致雷达液位计无法测到足够的电磁波信号。导电介质能很好地反射电磁波，对VEGAPULS雷达液位计，甚至微导电的物质也能够反射足够的电磁波。介电常数大于的非导电介质(空气的介电常数为也能够保证足够的反射波，介电常数越大，反射信号越强。在实际应用中，几乎所有的介质都能反射足够的反射波。 (4)采用非接触式测量，不受罐内液体的密度、浓度等物理特性的影响。 (5)测量范围大，最大的测量范围可达0~35m，可用于高温、高压的液位测量。 (6)天线等关键部件采用高质量的材料，抗腐蚀能力强，能适应腐蚀性很强的环境。 (7)功能丰富，具有虚假波的学习功能。输入液面的实际液位，软件能自动地标识出液面到天线的虚假回波，排除这些波的干扰。 (8)参数设定方便，可用液位计上的简易操作键进行设定，也可用HART协议 雷达料位计的选型和应用总结 一总结： 物位是水泥工业生产过程的主要测量参数之一，和其他行业不同，在水泥工业中主要是固体物料的物位测量，液位测量则很少。固体物料种类繁多，有块状、颗粒状、粉状，这些物料的介电常数、容重、温度、水分含量也各不相同。接触式测量是过去测量物位的主要手段，如电容式、重锤式、音叉式、阻旋式，揽式等测量方法，由于测量时仪表和物料是接触的，在使用过程中往往会出现各种问题，如电容的挂料；重锤的断锤、埋锤；音叉的堵料等，且日常的维护量很大。到20世纪末，水泥工业开始采用非接触的物位测量，较早成熟的非接触的测量技术有超声波技术． 超声波技术近几年来发展很快，是目前应用最广泛的非接触式测量方法，特别在液位测量。在水泥厂超声波物位测量已较普遍应用在原料调配库、原煤库、熟料库等，但超声波必须借助于介质传播，如在水泥厂的储库物位测量通常以空气作为传播介质，而空气的温度、湿度的变化会影响超声波传播速度，空气中的粉尘也将衰减超声波的传播信号；当前超声波物位测量仅用于测量块料或颗粒状的物料，对粉仓料位的测量，由于粉仓料位表面在下料时非常疏松，对超声波信号有较强的衰减，现未使用． 九十年代末期，在过程检测领域出现了高性能、低价格的微波物位计即雷达料位计，所谓微波是电磁波，其频率范围为300MHz～300GHz, 微波的传播速度为3x108 m/s, 如设频率为5. 8GHz, 在大气中波长约为52mm，其穿透力强，传播速度不受粉尘、蒸汽及介质组分的影响，传播衰减也很小；对被测固体物料除要求其介电常数ε>1.8外，物料的温度、压力、密度等几乎不影响对其准确的测量；现有雷达料位计在天线设计和形状确保了接受回波的能量；另外现场调试也十分简单，通过专用的软件，能把正确的回波迅速找到，并立即换算为物位值。由于比超声料位计有其更卓越的性能，近几年来，雷达料位计迅速、大量进入了过程检测仪表的市场，在各行业普遍使用，如中环天仪西门子组装雷达料位计。在水泥行业也几乎由雷达料位计统占物位测量的领域，据统计近几年来新设计的大型水泥厂和粉磨站的各类库和仓近90%采用了各种类型的雷达料位计如西门 子雷达料位计，成功用在内蒙古冀东水泥厂，北京水泥厂等项目． 二． 雷达料位测量原理和主要技术因素 雷达料位计是利用回波测距原理。发射天线向被测目标发射微波，被测目标的微波被接收天线接收，信号处理器将发射信号与接收信号比较，计算出被测距离，并可算出相应的物位值。 微波脉冲来回传播时间t由下式决定： t= （1） 式中a—天线到被测目标的距离 c—微波传播的速度（光速） 由于微波在传播途径上有衰减和干扰反射，故测量的关键是要能接收到反射回波，并识别出有效回波。接收的回波能量Pk可用简化的雷达方程表示如下： Pk=Pτx C x GiGtGr/r4 （2） 式中： Pτ—天线辐射功率26G雷达液位计
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(参考)智能雷达液位计操作手册
E+H雷达物位计的分类和原理
雷达物位计的介绍
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