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微波物位計工作方式類似雷達:向被測目標發(fā)射微波,由目標反射的回波返回發(fā)射器被接收,與發(fā)射波進行比較,確定目標存在并計算出發(fā)射器到目標的距離。
現今物位測量領域困擾用戶的是一些大型固體料倉的物位測量,特別是用于50/100米以內的充滿粉塵和擾動的加料狀態(tài)下的料倉。相關技術的儀表例如電容或導波雷達TDR在放料時物位下降時會受到很強的張力負載,可能會損壞儀表或把倉頂拉塌掉。重錘經常有埋錘的問題,需要經常維修,大多數其他機械式儀表也是這樣。而高粉塵工況又可能會超出非接觸式超聲波物位測量系統(tǒng)的能力。
高頻的調頻雷達技術尤其適合這種大型固體料倉的物位測量。
現今的高頻雷達一般為工作在K波段(24~26GHz)的雷達物位計,雷達的工作頻率越高其電磁波波長越短,越容易在傾斜的固體表面有更好的反射,并具有較窄的波束寬度,可有效避開障礙物,高的頻率還可使雷達使用更小的天線。而FMCW調頻連續(xù)波微波物位計發(fā)射和接受信號是同時的,相同時間內發(fā)射的微波信號更多,固體測量中可減少高粉塵固體料倉測量中的失波現象。因此固體測量中高頻的調頻雷達能提供準確、可靠的測量,并在例如化工行業(yè)中的PP粉末、PE粉末等介質中也有良好應用。但由于技術限制,現今還沒有工作在K波段以上的高頻雷達物位計。
也有使用5.8GHz ~ 10GHz的低頻雷達測量固體,但由于其較低的頻率、較長的波長其發(fā)射波不容易被漫反射,在高粉塵工況下會導致很多的二次或多次回波,干擾和噪聲很大,因此固體粉料測量中逐漸被淘汰。
雷達物位計已成為物位測量儀表市場上的主流產品,主要分為雷達物位計和導波雷達物位計。[1]
雷達物位計發(fā)射功率很低的極短的微波通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。雷達波以光速運行。運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。一種特殊的時間延伸方法可以確保極短時間內穩(wěn)定和精確的測量。即使存在虛假反射的時候,的微處理技術和軟件也可以準確地分析出物位回波。通過輸入容器尺寸,可以將上空距離值轉換成與物位成正比的信號。儀表可以空倉調試。在固體測量中的應用可以使用K-頻段的高頻傳感器。由于信號的聚焦效果非常好,料倉內的安裝物或倉壁的粘附物都不會影響測量。
導波雷達物位計的微波脈沖沿著一根纜、棒或包含一根棒的同軸套管運行,接觸到被測介質后,微波脈沖被反射回來,并被電子部件接收,并分析計算其運行時間。微處理器識別物位回波,分析計算后將它轉換成物位信號給出。由于測量原理簡單,可以不帶料調整,從而節(jié)省了大量調試費用。測量纜或棒可以截短,使之更加適應現場的應用。對于蒸汽不敏感,即使在煙霧、噪音、蒸汽很強烈的情況下,測量精度也不受到影響。不受介質特性變化的影響,被測介質的密度變化或介電常數的變化不會影響測量精度。粘附:沒有問題,在測量探頭或容器壁上粘附介質不會影響測量結果。容器內安裝物如果采用同軸套管式的測量*不受容器內安裝物的影響,不需要特殊調試。
可以提供不同形式的探頭用于不同應用:
纜式,用于測量液體介質或重量大的固體介質,量程可達60米;
棒式,用于測量液體介質或重量輕的固體介質,量程可達6米;
同軸套管,用于測量低黏度的介質,不受過程條件的影響,量程可達6米。
環(huán)境溫度:-20-60℃
供電電源:AC 220V±10% 50Hz
測量精度:0.5% 功 耗:≤3W
模擬輸出:4-20mA, 負載能力≤550Ω
繼電器輸出:4 組繼電器轉換接點(AC 220V 2A)
安裝方式:盤裝開孔152 (寬) ×76 (高) 壁掛尺寸210(寬) × 280 (長) ×110(厚)
介質溫度:-40-240℃
傳輸距離:傳感器和儀表之間的信號傳輸距離小于1.2km
探極種類:棒式、纜式、同軸式、重型纜式
安裝尺寸:G1.5 管螺紋
倉內壓力:小于4MPa
通用電容式物位計
實現了電容式物位計進料一次完成標定的簡易操作;從而 實現了物位測量的強功能與易操作的*結合,充分體現了 我司與時俱進的創(chuàng)新精神和能力。它由傳感器和二次儀表兩部份組成。傳感器放在料倉頂,探極垂直伸進料倉內,二次儀表放在其他合適的地方。傳感器把物位的變化轉變成與之對應的電脈沖信號,遠傳給二次儀表處理,再用光柱顯示物 位高度,并有高/低限報警和 4~20mA 變送輸出,適用于液體/固體物料作物位高度顯示、報警、控制和遠傳顯示或 組成系統(tǒng)。
工作電源:AC220V±10% 或 DC24V
功耗: 5W 顯示方式:光柱顯示
測量精度:≤±1% F·S
傳感器防護等級:IP65
儀表工作環(huán)境溫度: -40~45℃
探極工作(介質)溫度: 普通型: -20~60℃
中溫型: -40~200℃ 高溫型: -40~800℃
介質壓力: 壓力型≤3MPa(其余型號為常壓)
傳感器與二次儀表的連線及距離:距離 <200m,用直徑
1.5mm 以上的導線(是雙絞線)連接,每條導線電阻應
小于3 歐姆
檢測范圍: ≤11000p
報警輸出方式:兩組繼電器常開、常閉觸點,對應高、低兩點輸出,分別可選物位的 90%、80%、70% 和 30%、20%、10% ,出廠是置于80%和20%處。(觸點容量AC250V,0.3A;DC28V,0.5A;電阻負載)
變送輸出:4~20mA
二次儀表外型尺寸: 48(寬)× 96(高)× 112(深)
二次儀表開孔尺寸: 43+1(寬)× 91+1(高)