该高温液位传感器基于FMCW雷达技术,用于测量高温液体。采用非接触式测量,最高测量温度可达240℃。防护等级IP67,配备RS485输出接口。

SI-FMF15 FMCW Radar High Temperature Level Sensor

高温液位传感器又称高温熔盐液位传感器,采用连续调频波雷达进行测量。SI-FMF15 FMCW雷达高温液位传感器基于线性调频雷达工作原理制造,可在高温、高压、强腐蚀、强粉尘等环境下保证雷达液位测量的准确性和稳定性。高温型标称温度为240℃,特殊定制可达1200℃。

Sino-Inst 提供多种用于工业液位测量的 FMCW 雷达高温液位传感器。如有任何疑问,请联系我们的销售工程师。

SI-FMF15 FMCW 雷达高温液位传感器的特点

  1. 测量精度
    该太赫兹调频连续波雷达液位计的测量精度为±1mm,测量可靠且精度高,可有效减轻现场操作人员的工作量。
  2. 发射角
    雷达波发射角小于2°,即使在极其复杂的安装环境下,也能稳定、准确地测量物料液位。
  3. 测量范围
    该太赫兹调频雷达液位计的测量范围为0.08m-150m,盲区极小,测量范围广,可满足大多数测量场合的需求。
  4. 穿透力
    该太赫兹调频连续波雷达液位计具有极强的穿透力,根据晶体介质的介电常数,可穿透厚度达100mm的晶体层。
  5. 高温环境
    该太赫兹调频雷达液位计具有良好的高温穿透性能。对于高温环境,可在天线前端加装陶瓷或石英玻璃等隔热配件。凭借特殊的环境学习功能,可测量高温液体。
  6. 强腐蚀性
    具有良好的穿透性能。对于强腐蚀环境,可在天线前端加装聚四氟乙烯(PTFE)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PFA)防腐护套,最大可加装厚度为30mm的氟塑料护套。该护套具有良好的耐压性和防腐蚀性。
  7. 泡沫产品
    具有良好的穿透性能。因此,可穿透深度达1000mm的泡沫进行液位测量。太赫兹调频雷达液位计也可测量泡沫本身。
  8. 灵敏度
    具有三档可调灵敏度。选择高灵敏度时,雷达响应时间小于1秒。

SI-FMF15 FMCW 雷达高温液位传感器规格

测量介质:液体
测量范围:0.1m~120m
过程连接:法兰≥DN80
过程温度:标准型 -60~130℃;
高温型 -60~240℃;
特殊定制 -60~1200℃
过程压力:-0.1~2.5 MPa
精度:±2mm         
防护等级:IP67
频率范围:123GHz
电源:两线制 (DC24V)/四线制 (DC12V~24V)/四线制 (AC220V)
防爆等级:Exia ⅡC T6 Ga / Exd IIC T6 Gb
外壳:铝/塑料/不锈钢
信号输出:两线制 4…20mA/HART 协议 四线制 4…20mA/RS485 Modbus

扩展阅读:什么是 Modbus 协议?

SI-FMF15 FMCW 雷达液位传感器适用介质

  • 固体(粉末、颗粒、块状)液位测量;
  • 低介电常数塑料颗粒液位测量;
  • 液体液位测量。反应器液位。大蒸汽液位。泡沫产品液位。结晶产品液位。超高温产品液位。超高压产品液位。卫生级产品液位。

扩展阅读:水坝水位测量

调频雷达液位计的优势

调频连续波雷达液位计适用于各种复杂的工作环境,即使在高温高尘环境下也能保证测量的稳定性和精度。

  • 不受大气降水影响;
  • 环境温度低至-60℃;
  • 可从储罐外部进行测量;
  • 太赫兹调频 连续波雷达 液位计的内置天线采用氟塑料透镜加热和保护;
  • 测量波束窄,安装简便,测量稳定;
  • 液位测量精度高;
  • 不受容器内温度限制;
  • 蒸发和粉尘不影响测量;
  • 可测量沸腾液体的液位;
  • 可测量腐蚀性液体的液位,非接触式,无腐蚀。

调频连续波雷达工作原理

早年间,美国一家公司生产了一种非接触式调频连续波雷达液位计,该液位计采用调频连续波(FMCW)技术,能够更精确地测量复杂环境下的液位。这项FMCW技术引起了全球轰动,吸引了众多研究人员投身于FMCW技术的研究。FMCW即调频连续波。

该FMCW雷达技术使用频率通常为8.5至9.9 GHz的高频扫描信号。雷达信号从天线一端发出,经过时间t后被接收器接收。发射和接收之间的频率差Δf通过傅里叶变换法转换为被测介质的液位。

然而,随着时代的发展和科研人员的努力,调频连续波雷达液位计已经衍生出26GHz、28GHz、80GHz和120GHz的连续波。

调频连续波雷达液位计是一种通用型仪器,用于测量煤炭、水泥、粮食、氧化铝、石灰石、化工原料等物料的液位。它广泛应用于水泥、化工、环保、电力、食品等行业。

120GHz雷达液位计尤其适用于高温、高压或高粉尘、多搅拌等环境,能够满足对测量范围和精度要求较高的诸多需求。

太赫兹调频连续波雷达液位计主要采用三角波调频技术。发射信号经目标散射后被天线接收,延迟时间τ=2R/c。其中,R为目标到天线的距离,c为电磁波的传播速度。

当被测目标静止时,距离计算公式为R=(cT/4B)×fb,其中T为三角波周期,B为调频带宽。

由公式 R=(cT/4B)×fb 可知,拍频信号的频率 fb 与距离 R 呈线性关系。因此,测距系统的关键在于测量拍频信号的频率。

在一定的带宽 B 和周期 T 条件下,只要获得频率 fb,即可计算距离 R。因此,频率测量的精度直接影响距离测量的精度。

差频信号通常通过模数转换器 (A/D) 进行采样,然后通过快速傅里叶变换 (FFT) 计算得到 N 个点的离散频谱。fb 由频谱的峰值频率获得。因为离散频谱具有频域采样间隔 △f=fs/N。

公式中,fs 为采样频率,N 为采样点数。

通过 FFT 获得的离散频谱采样通常无法采集到信号频率的峰值点。也就是说,频率区间的整数倍与峰值点不重合,导致FFT分析结果与实际频率不一致,从而造成频率估计误差。

延伸阅读:案例:熔盐光伏电站高温雷达液位变送器

蒸汽和高温环境下的调频连续波雷达液位测量

当被测介质被加热,或储存具有相关物理化学性质的产品(酸、碱、醇类等)时,被测介质上层空间可能会积聚蒸汽。

液位计与介质之间的空气中存在各种蒸汽,但这不会影响测量的精度和稳定性。调频连续波雷达液位计具有此特性。

超声波或光学(激光)液位测量方法非常不稳定且精度低,因为声速取决于其传播介质的成分。激光测量需要直接的光学可视性。

高温应用液位传感器

高温高压导波 雷达液位传感器 专为高温高压环境设计,主要用于各种锅炉汽包的液位测量。该产品具有高安全性和高精度,额定压力最高可达40MPa,额定温度最高可达400℃。适用于火电厂的高低压加热器、冷凝器和除氧器,以及高温、高压、真空等蒸汽条件下的液位测量。

静压式液位变送器又称静压式液位计。杆式 静压式液位 变送器利用液位高度、密度和压力之间的线性关系,将液位变化转换为4-20mA ADC标准信号输出,适用于储罐液位测量。可采用法兰或螺纹连接,耐温高达450℃。

高温浮球开关

浮球液位传感器 可广泛用于连续测量液位(边界液位):高温、高压、粘稠、污浊介质、沥青、含蜡油品以及易燃、易爆、腐蚀性介质。

浮球液位传感器(浮球开关)是一种用于工业液位测量的连续液位传感器。浮球液位传感器内部有一个磁性浮子,该浮子会随着液位的变化而上下移动。浮子的运动会产生磁场。通过磁耦合效应,传感器的内阻会线性变化。电阻变化经智能转换器转换为4~20mA的标准电流信号。液位百分比、4~20mA电流和液位值均可现场显示。应用领域包括:水箱、燃料箱、液位测量和液位控制。可满足垂直、水平和侧装等各种安装方式。

高温高压智能解决方案

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