雷达液位传感器是进行非接触式液位测量的理想选择。适用于污水液位测量;低挥发性酸碱液位测量;浆液液位测量。

SIRD-801 Radar Level Sensor-Suitable for Liquid, Slightly Corrosive Liquid

雷达液位传感器天线发射窄微波脉冲。该脉冲以光速在空间中传播。当脉冲遇到被测介质表面时,部分能量会被反射并由同一天线接收。发射脉冲和接收脉冲之间的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。6GHz智能系列雷达液位计适用于液体、浆料、颗粒状物料和块状物料的非接触式连续液位测量。尤其适用于温度和压力变化较大、存在惰性气体和挥发性物质的场合。

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

SIRD-801雷达液位传感器的特点

  • 该硬件系统采用先进的微处理器和嵌入式系统处理软件。信号算法处理集成了先进的回波捕获信号处理技术,使其适用于各种复杂的工业环境。
  • “空罐预处理”技术使仪器即使在存在多个虚假回波干扰的情况下,也能正确识别有效回波并获得准确的测量结果。
  • 不受各种复杂工况的影响,例如强烈的表面波动、泡沫、潮湿和粉尘干扰。

SIRD-801雷达液位传感器的规格

适用介质:液体,弱腐蚀性液体
应用:污水液位测量;
低挥发性酸碱液位测量;
泥浆液位测量
防爆认证:Exia IIC T6 Ga/ Exd IIC T6 Gb
测量范围:20m
天线:杆式天线(PP/PTFE)
频率:6 GHz
过程温度:(-40~130)℃
测量精度:±10mm
过程压力:(-0.1~0.3)MPa
信号输出:(4~20)mA/HART
现场显示:四屏可编程液晶显示屏
电源:两线制 (DC24V)
四线制 (DC24V/AC220V)
重复性:± 1mm
壳体:铝合金单腔/铝合金双腔/塑料/不锈钢单腔
工艺连接:法兰(可选)/螺纹

雷达液位传感器的应用领域

  • 电厂:煤堆、原煤仓、燃料仓、储罐、废气净化罐、料仓泵、灰渣储存罐等。
  • 油田:原油或成品油储罐、三相分离器、沉淀池、污水池(水池)、钻井泥浆罐等。
  • 石油化工:蒸馏塔、浓缩罐、液化气罐、氨罐、汽包、炼油罐、沥青罐等。
  • 化工:蒸馏塔、原料及中间料仓、反应罐、氨罐、有毒液体罐、固体料仓、分离器等。
  • 冶金:矿石料仓、矿石破碎机、原料料仓、辅助料仓、高炉、氧化铝粉料仓、电解槽缓冲罐等。
  • 水泥:石料料仓、生料料仓、水泥料仓、煤粉料仓、矿渣储存料仓等。等等。
  • 水及水处理:水库、污水池、水处理池、沉淀池、消化塔等。
  • 造纸:原料仓库、储料塔、干燥滚筒等。
  • 其他:食品、医药、环境保护、造船等。

延伸阅读:腐蚀性液体雷达液位计

雷达液位传感器工作原理

低频雷达液位计是一款6GHz雷达液位测量产品,采用先进的微处理器。低频雷达具有较长的发射波长,遇到障碍物时,可利用衍射效应绕过障碍物。然后,通过优化的回波处理技术、伪回波处理技术和软件数字处理技术,计算出真实液位。

天线类型和工艺连接方式多样,可应用于各种工况和应用方案。针对温度、压力和小介电常数等特殊应用场景,有更多独特的方案。同时,该产品集成了 HART通信 技术和模块化数字显示模块,应用过程中调试方案多样,调试简便。

天线系统发射和接收微波的能量非常低,脉冲非常短。雷达波以光速传播。运行时间可通过电子元件转换为信号。这种特殊的延时测量方法可在极短时间内实现稳定、精确的测量。

即使条件非常复杂,存在虚假回波,采用最新的微处理技术和调试软件也能精确分析液位回波。

Radar Level Sensor Working Principle

微波天线接收反射脉冲并将其传输至电子电路。

微处理器处理信号,识别物料表面产生的微脉冲回波。

脉冲系统完成回波识别,精度可达毫米级。

脉冲到物料表面的距离 D 与传播时间 T 成正比:

D=C×T/2

其中 C 为光速

由于气罐高度 E 和 L 已知:

L=E-D

通过设置空罐高度 E(= 零)、满罐高度 F(= 满量程)以及一些应用参数,

应用参数可使仪器自动测量环境。4-20mA 输出。

延伸阅读:雷达液位传感器 | 腐蚀性液体、蒸汽、挥发性液体

雷达液位传感器的优缺点

我们先来分析一下它的优点:

  1. 雷达液位计采用一体化设计,主要由电子元件和天线组成,没有移动部件,没有机械磨损,使用过程中故障率极低,使用寿命长。
  2. 雷达液位计发出的电磁波无需传输介质即可穿透真空,不受罐内大气、蒸汽和挥发性雾的影响。
  3. 雷达液位计几乎可以用于所有液体的液位测量。
  4. 采用非接触式测量,不受罐内液体 密度和浓度的影响。
  5. 测量范围广,最大测量范围可达0~35米,可用于 高温高压环境下的液位测量。 
  6. 天线等关键部件采用优质材料制成,具有很强的耐腐蚀性,能够适应腐蚀性环境。
  7. 功能丰富,具有误波学习功能。输入液面实际液位,软件即可自动识别液面到天线的虚假回波并消除这些波的干扰。
  8. 参数设置便捷,可通过液位计上的简易操作键进行设置,也可通过手持通讯器进行修改。

主要缺点如下:

  1. 校准时需确定被测储罐的液位高度。空罐校准后,零点和满量程的输出电流分别设置为:空罐零点4mA,满罐(最大量程)20mA。
  2. 测量介质中的某些挥发性有机物会在雷达液位计的喇叭或天线上结晶,需要定期检查和清洁。
  3. 易受干扰波的影响。日常维护时,可使用电脑(安装VEGA Visual Operating软件)远程观察反射波曲线。对于可能存在的干扰波,液位计可识别伪波,并消除这些干扰反射波的影响,以确保测量精度。

延伸阅读:落式天线雷达液位传感器

根据雷达液位变送器的测量方式,主要有两种类型:

  • 脉冲型。发射的雷达波为天线周期脉冲;
  • 调频连续波型。天线发射的雷达波信号围绕固定频率连续变化。

脉冲雷达液位变送器也称为脉冲雷达液位计。它采用脉冲工作模式,并可与多种输出电路接口和数据采集系统配合使用。

脉冲雷达液位变送器具有应用范围广、可靠性高、维护方便、操作简单等优点,几乎可以测量所有介质。

脉冲雷达液位变送器通常用于球形罐、圆柱形罐、圆锥形罐等容器中,可测量自来水、盐酸、工业废水、水泥浆等各种液体。以上是对脉冲雷达液位变送器及其优点的介绍。

优点

  • 使用寿命长,运行稳定可靠,安装简便,几乎无需维护。
  • 不受被测介质物理化学状态的影响,例如:介质的电导率、介电常数、泡沫、压力、温度、蒸发、沸腾、起泡等。
  • 选择合适的材料,可在密度≥0.5g/cm³的各种恶劣介质环境中使用。
  • 可控制两种不同密度介质的接口测量。
  • 应用范围广,压力范围从真空 到PN160(特殊情况下可达PN320),温度范围为-40℃至+150℃。
  • 采用防爆设计,适用于爆炸性环境。
  • 可使用控制器 控制上下液位

缺点

  • 精度较低。
  • 安装位置受容器形状的限制。
  • 大多数浮球液位计不适用于腐蚀性或危险液体介质。

更多特色浮球液位传感器:

Float Level Sensor
SI-U01 浮球液位传感器
SI U02 Multi Point Liquid Level Float Switch
SI-U02 多点液位浮球开关
SI U03 Float Switch Water Level Controller
SI-U03 浮球开关水位控制器
SI U04 Magnetic Float Level Sensor Reed Switch 1
SI-U04 磁性浮球液位传感器-簧片开关
SI U05 Cable Float Level Sensor Swtich 1
SI-U05 电缆浮球液位传感器及开关

特色雷达水位传感器

高频和低频雷达液位传感器

微波液位计使用的微波频率有三个频段:C 波段 (5.8~6.3GHz)、X 波段 (9~10.5GHz) 和 K 波段 (24~26GHz)。

液位测量中使用的微波通常具有方向性。波束角通常用于定量表示微波发射和接收的方向性。波束角与天线类型以及所使用的微波频率(波长)有关。

对于相同尺寸的天线,波长为 1.2cm、频率为 26GHz 的液位计的增益比波长为 3cm、频率为 10GHz 的液位计高 6 倍。天线增益是表示定向天线辐射集中度的参数。

不同频率(26/10/6 GHz)下,相同天线、相同介电常数和不同距离的接收信号图如下:

High frequency and low frequency Radar Level Sensor

延伸阅读:雷达非接触式液位传感器

雷达液位计 的总波束宽度与设备频率成反比。因此,对于相同直径的天线,如果提高雷达液位计的频率,其波束宽度将小于低频设备的波束宽度。窄波束可以最大限度地减少喷嘴、罐壁和干扰的影响。

同时,雷达液位计的测量范围也受频率、天线尺寸、液体介电常数和工艺条件等因素的影响。

高频和低频 雷达液位传感器的应用区别。

低频雷达液位计适用于测量蒸汽、泡沫和冷凝水。在大多数其他应用中,由于安装简便,高频雷达液位计是首选。

  1. 较低的频率可以降低对蒸汽、泡沫和天线污染的敏感性。低频雷达具有更宽的波速角,能更好地应对蒸汽、粉尘、冷凝、污染和湍流表面等问题。
  2. 较高的频率则能最大限度地减少对喷嘴、罐壁的影响以及干扰。

当然,除了雷达液位传感器之外,超声波液位传感器 也是非接触式液位测量的理想选择。

常见问题

大多数液位 传感器都能测量水位
但综合考虑成本和用途,静压式液位传感器是大多数客户的选择。
更多关于静压式液位测量的信息

实际应用中,雷达液位传感器主要有两种方式:调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位传感器功耗较高,必须采用四线制,且电路较为复杂。

采用雷达脉冲波技术的 液位传感器 功耗较低,可采用两线制24VDC供电,易于实现本质安全,应用范围更广。

超声波传感器利用声波,而雷达利用电磁波,这是二者最大的区别。

此外,超声波的穿透力和指向性远强于电磁波,这也是超声波检测目前更受欢迎的原因。
主要应用方面的区别:

  • 超声波的精度不如雷达。
  • 雷达的相对价格较高。
  • 使用雷达时,需要考虑介质的介电常数。
  • 超声波不适用于真空、高蒸汽含量或液体表面有泡沫等工作环境。
  • 雷达的测量范围比超声波大得多。
  • 雷达有喇叭型、杆型和电缆型等多种类型。与超声波相比,雷达可以应用于更复杂的工作环境。

液位变送器的类型:
液位测量变送器分为七种类型。每种类型的变送器工作原理不同,因此适用于不同的工艺流程。

电容式 液位变送器
静压式液位变送器
磁性液位变送器
雷达液位变送器
超声波液位变送器
导波式微波液位变送器
静压式液位变送器
扩展阅读:120GHz FMCW 雷达液位变送器

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电磁波。这些电磁波被被测物体表面反射后,再由天线接收。

电磁波从发射到接收的时间与液面到被测物体表面的距离成正比。雷达液位计记录脉冲波的接收时间。

电磁波的传播速度恒定。通过计算液面到雷达天线的距离,即可得知液面的液位。

雷达 液位传感器 通过自身的天线发射雷达波信号。雷达波以光速在空间中传播。当雷达波照射到被测物料表面时,会被反射回雷达天线。微处理器将反射回来的距离信号转换成液位信号,从而实现液位测量。

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