26GHZ脉冲雷达料位计
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北京古大仪表公司26GHz雷达物位计的特点及在水质监测行业的应用一、关于26GHz高频雷达物位计的应用特点非接触物位测量中,雷达技术的应用近年来获得快速发展。
超声波物位计中换能器是眼睛,而雷达物位计中高频头和天线谐振子是眼睛,回波处理是智能物位仪表测量的大脑。
雷达物位计继承了超声波物位计的回波处理技术。
雷达物位计发出的电磁波碰到被测介质被反射,反射回波的质量反映了物位计应用效果。
回波质量定义为最小回波幅度(在最恶劣条件下回波幅度)与最大噪声幅度(虚假回波、多径反射波等的幅度)之比。
回波质量数值越大,物位计应用效果越好。
回波强度主要受以下因素影响:传播介质的介电常数越稳定越有利于传播。
雷达波是电磁波,电磁波在传播过程中不受传播介质稳定程度的影响,只与其介电常数有关,这是雷达技术与超声波技术的重大区别。
被测介质表面越平整,其介电常数越大越有利于回波反射。
所以在考虑现场工况时,应特别注意这两个方面:(1)天线到被测介质间空气介电常数的分布(2)被测介质的表面状态及其介电常数。
雷达物位计的优点是:不受空气波动影响,随距离衰减小,穿透力强。
雷达的局限性:1)影响雷达的性能是介电常数。
理论上,在真空中雷达衰减极小,当空气中存在对雷达衰减物质时,例如:含高介电性的粉尘粉末(石墨,铁合金等),水蒸气很大,测量距离和效果要受影响。
2)被测介质的挥发气体会在天线上聚集,水蒸汽会在天线上聚结,此时,会影响雷达波发射,严重时雷达波不能发出。
3)被测介质的介电常数不能太小。
4)尽管温度和压力对雷达影响极小,但雷达天线是由材料做成,雷达可适应温度和压力的范围与使用的材料和密封结构有关。
雷达物位计目前已成为市场上的主流产品,而低频率雷达物位计尽管具有价格相对低廉的优点,但在主要应用领域中,属于逐渐被淘汰的产品。
从超声波物位计的应用中得知,要获得比较好的回波,换能器工作频率大约40KHz,波长大约9mm,这时发射波的开角为7°-8°。
26G雷达液位计1、产品概述●简介HBRD系列传感器是26G高频雷达式液位测量仪表,测量最大距离可达70米。
天线被进一步优化处理,新型的快速的微处理器可以进行更高速率的信号分析处理,使得仪表可以用于:反应釜或固体料仓非常复杂的测量条件。
●原理雷达液位计天线发射及窄的微波脉冲,这个脉冲以光速在空间传播,遇到被测介质表面,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,发射脉冲与接收脉冲的时间间隔很小(纳秒量级)很难确认,HBRD系列26G雷达液位计采用一种特殊的解调技术,可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔,从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。
注:使用雷达物位计时,务必保证最高料位不能进入测量盲区(图中D所示区域)。
●特点行业推荐的雷达液位计采用了26GHz的发射频率,因而具有:波束角小,能量集中,具有更强抗干扰能力,大大提高了测量精度和可靠性天线尺寸小,便于安装和加防尘罩等天线防护装置重量轻约1KG,便于安装测量范围最高可达70米,覆盖大型水库等水位测量多种输出电路接口与采集系统配合采用脉冲工作方式,雷达液位计发射功率极低,对人体及环境均无伤害2、仪表介绍:HBRD908HBRD909 应用:河道、湖泊、浅滩测量范围: 30米过程连接:螺纹G1½ʺ A / 法兰(选配)介质温度: -40~100℃过程压力:常压精度: ±3mm频率范围:26GHz防护等级: IP67 / IP65供电电源:DC(6—24V)/四线信号输出: 4...20mA/HART(两线/四线)RS485/Modbus应用:河道、湖泊、浅滩测量范围: 70米过程连接:螺纹G1½ʺ A / 法兰(选配)介质温度: -40~100℃过程压力:常压精度: ±3mm频率范围:26GHz防护等级: IP67 / IP65供电电源:DC(6—24V)/四线信号输出: 4...20mA/HART(两线/四线)RS485/Modbus3、安装安装前的准备请注意以下事项,以确保仪表能正确安装:请预留足够的安装空间。
CDRadar26GHz pulse radar level meter Instruction manual1.Interface button instructions2.Operation instructions1.1Low level adjustmentLow adjustment for range setting.It determines the current output linear corresponding relationship with the high level. In the main menu, when the menu number is 1, press OK key, enter the basic set sub menu, LCD displayPress OK key to enter the programming low percentage, see the above-mentioned parameter editing method in character / digital parameter programming method edit percentage value and distance value.After editing, press OK key to confirm, press BK key to give up programming.1.2 high adjustmentHigh level adjustment for the range setting. It determines the current output linear corresponding relationship with the low position. When the liquid crystal display menu number is 1.1, press button to enter the high adjustment, liquid crystal displayAt this point, press the OK button to adjust the high to edit.1.3 Material propertiesWhen the liquid crystal display menu number 1.3, press button to enter the material nature of programming, liquid crystal display.。
北京捷尔仪表有限公司仪表面板上有4个按键,通过4个按键可对仪表进行调试。
调试菜单的语言可选。
调试后,液晶屏显示测量值,透过玻璃视窗可以非常清楚地读出测量值。
(JERD 81面板示意图)[ ]键-进入编程状态;-确认编程项;-确认参数修改。
-选择编程项;-选择编辑参数位;-参数项内容显示;-修改参数值;-选择显示模式[ ]键-退出编程状态;-退至上一级菜单;-运行时,测量值/回波波形切换。
OK KB 按键功能说明脉冲型雷达物位计操作说明1 液晶显示2 按键X使用面板上的四个按键可实现仪表的参数设置、调试及检测等功能。
菜单结构可参见(附表1)。
图中向右横箭头的过渡由键实现;向下的箭键实现横箭头的向左过渡。
基本设置包括仪表的基本参数:低位调整、高位调整、物料性质、阻尼时间、输出映射、定标量单位、定标、盲区范围、传感器标签。
显示设置仪表的显示方式、显示内容、LCD 对比度。
诊断完成仪表的检验、测试功能。
主要有:测量峰值、测量状态、选择曲线、回波曲线及仿真。
包括虚假回波、电流输出、复位、测量单位、语言、HART 工作模式、复制传感器数据及密码。
仪表基本信息如产品型号、序列号、生产日期、软件版本。
OKBK 编程说明编程菜单结构基本设置显示诊断服务信息编程子菜单仪表在运行状态下按键进入编程状态,显示编程主菜单。
每个参数编辑完成后,须用键确认,否则编辑无效。
完成编辑后,按键退出编程状态,返回运行状态。
在编程的任意时刻,可按键放弃编程,退出参数项编程状态。
当菜单进入字符/键改变该位字符/数字,直到所需字符//数字依次反黑,可对其它位编程,编程完毕,按键确认编程。
所需参数项处,按键确认编程。
OK OK BK BK OKOK 编程方法参数编辑方法字符/数字参数编程可选参数编程基本设置包括主要仪表参数的设置,如量程、物料性质、阻尼时间等。
在运行状态下,按键进入编程状态,液晶显示主菜单OK 编程菜单说明1 基本设置注:右上角数字为菜单号低位调整用于量程设置。
雷达物位计的原理和应用1. 引言雷达物位计是一种常见的工业自动化检测设备,被广泛应用于仓储、化工、制药、食品等行业的物料位检测和监控中。
本文将介绍雷达物位计的原理和应用。
2. 原理雷达物位计通过发射和接收雷达波进行物料位的测量。
其原理主要包括以下几个步骤:2.1 发射雷达波雷达物位计通过发射器发射一束脉冲雷达波,波长通常为10-30cm,频率为26GHz。
发射的雷达波会以一定的速度传播,并遇到物料时部分被吸收,部分被反射回来。
2.2 接收反射信号雷达物位计的接收器会接收到反射回来的雷达波信号。
接收的信号中包含了从物料表面反射回来的波形信息。
2.3 分析信号接收到的反射信号经过放大、滤波等处理后,被转换为数字信号进行分析。
通过对信号进行处理,并结合已知的物料介电常数和散射特性,可以准确地确定物料的位面。
3. 应用雷达物位计在工业自动化中有着广泛的应用,可以用于物料位的监测和控制。
以下是雷达物位计的一些典型应用场景:3.1 仓储行业在仓储行业中,雷达物位计常用于对物料的库存和供应进行监控。
通过实时测量物料的位面,可以及时了解物料的存储量,并进行库存的管理和调整。
3.2 化工行业在化工行业中,雷达物位计可以用于监测液体或粉体的储罐、槽等容器中的物料位。
通过及时获取物料的位面信息,可以控制物料的供给和排放,提高生产效率。
3.3 制药行业在制药行业中,雷达物位计可用于监测药品的配料和流程控制。
通过对药品容器中物料位的测量,可以准确控制配料的精度和时间,确保产品质量。
3.4 食品行业在食品行业中,雷达物位计可应用于储罐、料槽、料斗等容器的物料位检测。
通过实时监测物料位,可以帮助企业掌握原材料的库存状况,及时补充物料,确保生产不中断。
3.5 其他行业除了上述行业外,雷达物位计还广泛应用于电力、冶金、煤炭等行业。
它可以用于监测煤炭堆料、储罐物料等,帮助企业实现物料位业务的智能化管理。
结论雷达物位计是一种基于雷达技术的物料位测量设备,其原理简单而可靠。
26g高频雷达物位计工作原理26G高频雷达物位计是一种常用于工业场景中的物位测量仪器,它通过高频雷达技术来实现对储罐、仓库等容器内物料的实时监测。
下面将从工作原理、主要组成部分、优势特点等方面,详细介绍26G 高频雷达物位计的工作原理和应用。
一、工作原理26G高频雷达物位计主要采用毫米波段高频信号波束扫描技术,采用多频应答调制方式,根据物位计发射器和接收器之间物料的反射差异以及回波信号的时间来判断物位高度。
它将发射的微波从发射器发射,微波从储罐或者容器反弹时回到接收器,然后电路板将微波信号处理成相应的信号输出,可以根据信号输出的大小来判断物的位置高度。
二、主要组成部分26G高频雷达物位计主要由以下几个组成部分组成:1.发射器发射器主要是将微波信号进行发射,在信号传输中对信号进行放大和调制。
2.接收器接收器主要是接收物料反射回来的信号,对信号进行解调和放大,然后由处理器进行分析处理。
3.天线天线作为一个信号的传输介质,在高频雷达物位计中起到了非常重要的作用。
它可实现高精度、高灵敏度的信号测量,而且具有较强的耐用性和稳定性。
4.数据处理器数据处理器是整个物位计测量系统中的核心部分,主要是用于处理采集的信号。
数据处理器通常采用数字信号处理技术,将采集的信号进行数学分析并提取信息,最终输出计算结果。
三、优势特点26G高频雷达物位计具有以下优势特点:1.高度测量精度高,误差小2.适用于各种物料,无需进行物料导电性测试3.对环境影响不大,适用于各种应用场景4.全封闭式结构设计,抗干扰能力强5.可实现远距离接触式测量,不需人工维护综合来看,26G高频雷达物位计是一种具有高精度、高度稳定、功能完备的物位测量仪器,已广泛应用于化工、建材、制药、食品等多个行业的物位测量和控制领域。
雷达料位计的工作原理以及特点射频导纳物位计是一种从电容式物位控制技术发展起来的,防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术,“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数,它由阻性成分、容性成分、感性成分综合而成,而“射频”即高频,所以射频导纳技术可以理解为用高频测量导纳。
高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源,利用电桥原理,以精确测量安装在待测容器中的传感器上的导纳,在直接作用模式下,仪表的输出随物位的升高而增加。
射频导纳技术与传统电容技术的区别在于测量参量的多样性、驱动三端屏蔽技术和增加的两个重要的电路,这些是根据在实践中的宝贵经验改进而成的。
上述技术不但解决了连接电缆屏蔽和温漂问题,也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。
所增加的两个电路是高精度振荡器驱动器和交流鉴相采样器。
对一个强导电性物料的容器,由于物料是导电的,接地点可以被认为在探头绝缘层的表面,对变送器探头来说仅表现为一个纯电容,随着容器排料,探杆上产生挂料,而挂料是具有阻抗的。
这样以前的纯电容现在变成了由电容和电阻组成的复阻抗。
射频导纳技术由于引入了除电容以外的测量参量,尤其是电阻参量,使得仪表测量信号信噪比上升,大幅度地提高了仪表的分辨力、准确性和可靠性;测量参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。
第一个问题是物料本身对探头相当于一个电容,它不消耗变送器的能量,(纯电容不耗能),但挂料对探头等效电路中含有电阻,则挂料的阻抗会消耗能量,从而将振荡器电压拉下来,导致桥路输出改变,产生测量误差。
我们在振荡器与电桥之间增加了一个驱动器,使消耗的能量得到补充,因而会稳定加在探头的振荡电压。
第二个问题是对于导电物料,探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区,使有效测量电容扩展到挂料的顶端,这样便产生挂料误差,且导电性越强误差越大。
但任何物料都不完全导电的。
从电学角度来看,挂料层相当于一个电阻,传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小的电容和电阻元件组成的传输线。
一种26GHz脉冲雷达料位计的设计与实现摘要:本文提出了一种基于26GHz脉冲雷达原理的料位计设计方案,该设计方案采用了双天线方案,能够获得更高的精度和稳定性,同时结合了FMCW和Pulse-Doppler两种测量方法,可以满足不同粒径和不同介质下的料位测量要求。
通过算法优化和硬件优化,该料位计具有较高的灵敏度和精度,并且具有抗干扰性能强、可靠性高的特点。
实验结果表明,该料位计的测量误差在5%以内,能够满足工业生产中对料位测量的要求。
关键词:脉冲雷达;双天线;FMCW;Pulse-Doppler;料位计正文:概述料位计是工业过程控制中常用的仪器之一,它用于测量仓储、输送、加工等环节中物料的高度或体积,反映物料的存储状态和变化情况。
传统的料位计通常采用机械触针、超声波、微波、雷达等技术。
其中,雷达技术因其测量速度快、无需接触物料、测量范围广等优点,成为一种常用的测量技术。
但是,在雷达应用中,由于雷达信号的特点,特别是在高度分辨率、动态范围等方面存在一定困难。
本文提出了一种基于26GHz脉冲雷达原理的新型料位计设计方案,该设计方案能够获得更高的精度和稳定性,可适用于不同粒径和不同介质的物料测量。
设计方案本文采用了双天线方案设计料位计,其中,一个天线采用线性扫描连续波(FMCW)信号,另一个天线采用脉冲多普勒信号(Pulse-Doppler)。
两个天线之间相距一定距离,用于满足雷达测量条件。
线性扫描连续波(FMCW)信号是一种较为常见的雷达测量方法,它可以获得较高的测量精度和稳定性,在线性扫描连续波(FMCW)信号的基础上,脉冲多普勒信号(Pulse-Doppler)能够提供更好的速度测量信息。
通过双天线方案的设计,可以兼顾不同介质和不同粒径的料位测量要求,并且在减小测量误差及提高信噪比上具有一定的优势。
硬件设计本文所述26GHz脉冲雷达料位计由发射机、接收机、信号处理等组成。
发射机采用了53GHz频率的偏置源和VCO产生26GHz~30GHz连续波信号,将其输入功放放大200倍左右,以产生符合雷达测量条件的信号。
高频和低频雷达物位计的性能区别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。
适应于粉尘、温度、压力变化大、有惰性气体及蒸汽存在的场合。
主要是分为雷达物位计和导波雷达物位计。
按发射雷达波的频率分,可分为高频雷达和低频雷达。
高频雷达发射的20GHz以上的高频微波,根据波的特性:速度=波长*频率,我们可以得知24GHz高频的微波的波长较其他频段的雷达波的波长要短的多。
一般的讲,固体料面的形状是倾斜而且粗糙的,较小的波长可以最大程度上保证发射出去的雷达波能够在粗糙的固体表面最大程度地被反射回雷达探头。
因而高频雷达主要应用于固体介质和大量程场合的测量。
低频雷达发射微波频率在100MHZ~6MHZ,主要应用于液体介质和小量程场合的测量。
与低频率雷达相比,高频雷达有以下优点:1)高频雷达物位计(主要指26GHz和24GHz)具有能量高,波束角小(一般Φ95的喇叭天线的波束角为8o,而6GHz低频脉冲雷达的喇叭天线直径为Φ246时,波束角为15o),天线尺寸小,精度高等优点。
2)26GHz雷达波长11mm,6GHz雷达波长50mm,雷达测量散装料位时,雷达波反射主要来自料面的漫反射,漫反射的强度与物料大小成正比,与波长成反比,而大部份散装料直径远远小于50mm,这就是为什么目前26GHz雷达是散装料物位测量的最佳选择。
3)在一些直径小高度矮的小罐应用中,6GHz雷达天线长(300-400mm)无形中增大了盲区(大约600mm),由于6GHz雷达方向性差(开角大)在小罐中会产生多径反射;26GHz雷达频率高频,天线短,方向性好,克服了6GHz雷达的。
目录测量原理------------------------------------------------------------------------------------------------------2 产品简介------------------------------------------------------------------------------------------------------3 安装指南------------------------------------------------------------------------------------------------------4 测量条件------------------------------------------------------------------------------------------------------6 调试------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 技术参数------------------------------------------------------------------------------------------------------8智能型雷达物位计测量原理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。
雷达物位计选型说明书物位专家西安德创电气科技有限公司2015年12月公司简介西安德创电气科技有限公司坐落于西安高新技术产业开发区,是一家专业致力于电力系统在线监测保护及智能雷达物位计软硬件设备研发、生产、销售的高新技术企业。
公司拥有一批高素质的现代化企业管理人才和产品研发及销售队伍,他们当中既有多年从事工业自动化系统设计、安装、调试的专业工程技术人员,又有经验丰富的软硬件开发人员。
近年来,公司依托西安高校林立的科研优势,不断推陈出新,为用户提供更多技术先进、性能可靠的自动化产品。
此外,完善的售后服务也会使客户后顾无忧。
公司经营的产品有两系列,电力监测系列及雷达测位仪系列。
电力监测系列有:变电站综合自动化系统、开关柜智能操控装置、电气接点测温装置、电流互感器过电压保护装置、智能电力仪表、电动机保护器等产品;雷达测位仪系列有:26G高频雷达物位计、6.8G智能雷达物位计、导波雷达物位计等物位测量产品;产品广泛应用于电力、水利、石油、石化、煤矿、冶金等行业。
公司坚持“以人为本、科技领先、质量立业、诚信务实”的经营理念,倡导“团结、创新、求实”的团队精神。
依靠最尖端优良产品及完善的服务,灵活科学的经营方式,在我们不断的共同努力下,定会使我们的合作愉快而长久。
企业文化企业愿景:为德创人提供一个施展才能的平台,做到人尽其能,实现自我;为德创电气成为工业自动化行业的领军者而不懈努力。
企业使命:为客户利益而努力创新,提供有竞争力的解决方案和服务,成为客户最信赖的合作者。
企业精神:倡导团结、创新、求实、高效的团队精神品牌理念:专业源自专注,创新提升价值企业定位:在德创人的不断共同努力下为工业自动化提供最佳解决方案。
经营理念:以人为本、科技领先、质量立业、诚信务实质量方针:科学管理、高效创新、顾客至上、品质卓越服务核心:一切为了客户,创造客户价值。
客户第一,服务为先。
人才观点:宽容、激励、引导宽容——意味尊重和谅解,“海纳百川,地载万物”,宽容有利于提高人才的主动性和创造力。
雷达液位计6GHz、26GHz和80GHz 的区别
雷达液位计是基于电磁波发射和反射接收来判断物位的测量仪表。
按照发射信号种类分为脉冲雷达和调频连续波雷达两大类。
脉冲雷达是基于时域反射法(TDR)进行测量,即雷达天线发出高频脉冲电磁波,电磁波以光速传播,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,经计算得出液位的高度。
调频连续波雷达是基于调频连续波(FMCW)的频率差进行测量,即雷达使用同步调频技术,发射器和接收器安装在顶部,发射器向液面发射频率经过线性调制的微波信号,当微波信号向下传播到液面后被反射回接收器时,由于时间延迟,发射信号的频率发生改变,通过接受到的反射波与发射波的频率差,计算出雷达波通过的距离。
一般来说,调频范围越大测量距离越远,线性度越好,分辨率越高。
微波是指频率在300MHz~3x103GHz范围的电磁波,其相应的波长从0.1mm至1m。
该段电磁频谱包括分米波(频率范围为300MHz~3GHz)、厘米波(频率范围为3~30GHz)、毫米波(频率范围为30~300GHz)和亚毫米波(频率范围为(300MHz~3x103GHz)四个波段。
市面上常见的雷达为6GHz,26GHz以及最近两年出现的80GHz。
6GHz雷达波长为50mm,26GHz雷达波长为11mm,均为厘米波雷达,属于工作在厘米波波段探测的微波雷达。
80GHz雷达波长为4mm,属于工作在毫米波波段探测的毫米波雷达。