雷达液位计——用于自动储罐液位测量

雷达液位计是一种采用微波技术的非接触式液位测量仪器。它没有位移部件,也没有传动部件。雷达液位计是液体或物料储罐非接触式测量的理想选择。具有独特功能的雷达液位计是储罐监控系统的重要组成部分。雷达液位计和 超声波液位变送器 在结构上相似。

  • 应用范围:固体材料、易结粉尘、易结晶、易冷凝场合
  • 测量范围:80米
  • 过程连接方式:螺纹、通用法兰
  • 过程温度:-40℃~130℃(标准型);-40℃~250℃(高温型)
  • 过程压力:-0.1~0.3 MPa
  • 测量精度:±15mm
  • 防护等级:IP67
  • 频率范围:26GHz
SIRD-904 Radar Level Gauge with Parabolic Antenna

Sino-Inst 提供多种带抛物面天线的雷达液位计,用于液位测量。如有任何疑问,请联系我们的销售工程师。

SIRD-904 抛物面天线雷达液位计的特点

抛物面天线雷达液位计可产生窄波束宽度和方向性。即使罐壁存在诸多干扰,也能进行精确测量。它不受台阶等干扰产生的虚假回波的影响。

抛物面天线适用于液体和固体应用。由于其直径最大,雷达波束最窄,可用于极远距离的测量。抛物面天线也是对污染最不敏感的天线类型。

它可用于天线冷凝严重的应用,例如沥青和液态硫磺。

SIRD-904 抛物面天线雷达液位计的发射频率高达 26GHz。它具有以下特点:

  • 波束角度小(最小 5 度),能量集中,抗干扰能力强,显著提高了测量精度和可靠性;
  • 天线尺寸小。它易于安装,并可加装防尘罩和其他天线保护装置;
  • 测量盲区更小,即使是小型储罐也能获得良好的测量结果;
  • 波长更短,更适合测量细小颗粒的液位;
  • 它采用先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术;
  • 它采用脉冲工作模式,雷达液位计的发射功率极低,可安装在各种金属和非金属容器中,对人体和环境无害。

SIRD-904雷达液位计规格

应用范围:固体材料、易产生粉尘、易结晶、易凝结的物质
测量范围:80 m
过程连接方式:螺纹,通用法兰
过程温度:-40~130℃(标准型)/ -40~250℃(高温型)
过程压力:-0.1~0.3MPa
精度:±15mm
防护等级:IP67
频率范围:26GHz
供电方式:两线制 (DC24V) / 四线制 (DC24V/AC220V)
信号输出:Exia ⅡC T6 Ga / Exd IIC T6 Gb
外壳材质:铝合金单腔 / 铝合金双腔 / 塑料 / 不锈钢单腔
防爆等级:4…20mA/HART(两线制/四线制)/ RS485 Modbus
天线材质:不锈钢

雷达液位计工作原理

雷达液位计天线发射的微波脉冲很窄,向下发射。微波照射到介质表面后,被天线系统接收并反射回来。接收后的信号被电子电路自动转换成液位信号。由于微波传播速度极快,电磁波到达目标表面和反射回接收器的时间几乎是瞬时的。

测量基准:螺纹底部或法兰密封面。

注意:确保雷达液位计的最高液位不会进入测量盲区(如下图D所示)。

Radar level gauge working principle
  • A 范围设置
  • B 低位调节
  • C 高位调节
  • D 盲区

雷达液位计应用

雷达液位计 可根据天线形状分为锥形天线、抛物面天线和杆状天线。

锥形天线适用于安装在罐顶或静置管道上,适用于测量范围较大的应用。

抛物面天线适用于液体和固体测量应用。由于其直径最大,因此具有最窄的雷达波束。

抛物面天线也是对污染最不敏感的天线类型,可用于超远距离测量,并可用于沥青、液态硫等腐蚀性介质的测量。

杆状天线尺寸小巧,只有聚四氟乙烯(PTFE)材料暴露在储罐环境中。杆状天线适用于对卫生要求较高或存在腐蚀性化学品的测量应用。

高精度雷达液位计采用调频连续波技术。除燃油、沥青等高粘度、易冷凝液体的储罐采用抛物面天线外,其他储罐均采用锥形天线。

内浮顶储罐采用波导设计,可精确测量储罐液位,并在地面设置液位指示器,方便现场操作人员进行检查。

延伸阅读:腐蚀性液体雷达液位计

雷达液位测量系统

基于雷达液位计现场总线的液位测量系统。

雷达液位计提供叠加了HART协议的4-20mA输出信号,并支持数字现场总线传输。

在储罐区测量系统中,储罐区测量信号通过雷达液位计的现场总线传输至控制系统。

现场总线可同时传输多个过程参数,大大简化了连接线路,降低了成本。

同时,在传输过程中,还可以同时传输仪器的识别码和简单的诊断信息。

现场总线是双向的,因此可以在控制室对现场智能仪表进行校准、调整和操作,甚至可以预测故障的发生。

利用基于雷达液位计现场总线的数据传输特性,构建了储罐区的液位测量系统。

该系统采用雷达液位计进行液位测量。
它通过 现场总线与安装在控制室的雷达通信单元通信

然后,雷达通信单元通过RS-485总线与控制系统通信。在传输各储罐液位的同时,温度、压力、密度等检测信号也通过雷达液位计精确传输至控制系统,进行集中监测。

实现对整个储罐区域的测量。

雷达液位计采用现场总线传输方式在项目实施中具有以下优势:

  1. 利用现场总线网络,解决了分布式储罐集中检测的问题,便于网络化管理,使系统更加实用、稳定、可靠。
  2. 采用数字化传输方式,可同时传输多个过程变量,大大简化了信号连接线路,节省了大量电缆、保护套管、线槽、桥接器、螺纹盒等辅助材料,显著降低了成本。
  3. 布线简单。如果需要添加现场仪表,只需并联连接到原有网络即可,无需在机柜内布线,从而节省线缆,降低投资成本,并减轻设计和安装的工作量。
  4. 项目实施更加便捷,工期更短,工作量大幅减少,维护和安装成本也随之降低。

雷达液位计也可以与 无纸记录仪 一起使用。

Radar level measurement

雷达液位测量是指以雷达为核心技术测量液位值的运行方法。

雷达液位 测量 是一种基于时域反射(TDR)原理的雷达液位计。
雷达液位 计的电磁脉冲沿钢缆或探头以光速传播。

当遇到被测介质表面时,部分脉冲被反射形成回波,并沿原路返回到脉冲发射器。

发射器与被测介质表面之间的距离与脉冲在两者之间的传播时间成正比,由此计算出液位高度。

延伸阅读:导波雷达液位传感器的优缺点

关于雷达液位计的价格,首先大家需要了解的是,雷达液位计的价格通常较高,至少在相同的测量参数下是如此。雷达液位计比 超声波液位变送器更贵。

然而,雷达液位计的价格也反映了其价值。毕竟,一分钱一分货。

当然,作为雷达液位计的制造商,中仪器致力于为您提供最具竞争力的价格。

这里,我们提供一份雷达液位计价格表,仅供参考。

如果您需要购买雷达液位计,请联系我们的销售工程师确认价格。

雷达液位计价格表
型号单价(美元/件)介质
雷达液位计1038 液体、气体
雷达液位计1292 液体、固体
雷达液位计1292 液体、固体
导波 雷达液位923 液体、气体
高频雷达液位计1385 液体、固体
导波 雷达液位831 液体、固体
防腐雷达液位计1038 液体、气体
杆式雷达液位计923 液体、固体
杆导波雷达液位计831 液体、固体
电缆 导波雷达液位831 液体、固体

延伸阅读:介电常数对液位测量的影响 | 雷达导波雷达液位计

区别一:测量范围不同

超声波液位计的测量 范围:0-50米;

雷达液位计在真空中可测量介电常数大于1.2的所有介质,测量范围可达70米。

区别二:发射材料不同

超声波液位计通过传感器(换能器)发射声波。声波被液面反射后,由同一传感器或超声波接收器接收;

雷达液位计发射能量极低的极短微波脉冲,并通过天线系统进行接收。雷达波以光速传播。

抛物面天线

抛物面天线适用于液体和固体应用。由于其直径最大,因此具有最窄的雷达波束,可用于极远距离的测量。抛物面天线也是对污染最不敏感的天线类型。它可用于沥青和液态硫等容易产生严重冷凝的应用场合。

罗斯蒙特 5900S 天线采用防滴漏设计,部分型号还包含倾斜的抛光 PTFE 表面。这种设计最大限度地减少了天线上的冷凝,并保持了雷达信号的强度。这实现了免维护运行、高精度和高可靠性。

每种储罐类型、罐口尺寸和应用场景都有合适的雷达天线:

  • 抛物线天线
  • 喇叭天线
  • 静压管阵列天线
  • 液化石油气/液化天然气 (LPG/LNG) 专用天线

信息来源:https://www.emerson.com/documents/automation/product-data-sheet-rosemount-5900s-radar-level-gauge-en-104522.pdf

SIRD-904 雷达液位计配备抛物线天线,是罗斯蒙特 5900S 的经济之选。如有任何技术问题,请联系我们的销售工程师。

雷达天线类型,请参阅:

常见问题

雷达液位计的工作原理是什么?

雷达液位计天线发射窄波微波脉冲。微波通过天线向下传播。微波接触到被测介质表面后,反射回来并再次被天线系统接收。传输到电子电路的信号自动转换为液位信号。由于微波传播速度极快,电磁波到达目标并通过反射返回接收器所需的时间几乎是瞬时的。

如何校准雷达式液位变送器?

按照以下方式设置导波雷达液位变送器、
HART 通讯器、电源
和万用表(参见下方校准设置图)。
检查低量程值(0% 液位,4 mA)和高量程值(100% 液位,20 mA)的配置。确保输入数据与数据手册一致。
例如,低量程值为 10 英寸,高量程值为 35 英寸(均从液位变送器探头底部测量)。
向液位变送器腔室中注水至 0% 液位。读取变送器液晶显示屏(或 HART 通讯器)上的 液位读数。通过 HART 通讯器将此条件设置为 0% 液位。
使用万用表读取变送器的 mA 输出。通过 HART 通讯器进行调整(如有必要),使变送器输出(在万用表上)为 4 mA。
将液位变送器腔室注水至 100% 液位。读取变送器液晶显示屏(或 HART 通讯器)上的液位读数。通过 HART 通讯器将此条件设置为 100% 液位。
使用万用表读取变送器的 mA 输出。通过 HART 通讯器进行调整(如有必要),使变送器输出(在万用表上)为 20 mA。

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