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?雷達(dá)料位計(jì)的使用概況

更新時(shí)間:2012-05-31      瀏覽次數(shù):1819

 

·                               雷達(dá)料位計(jì)的使用概況


  自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來,雷達(dá)液位計(jì)進(jìn)入市場(chǎng),由于測(cè)量精度高、超群的耐高溫高壓的能力以及采用了非接觸的測(cè)量方式使安裝使用簡(jiǎn)易方便,其較高的可靠性成為近十年來罐區(qū)液位過程監(jiān)測(cè)的儀表。
  液位儀表是工業(yè)測(cè)量中*的重要儀表。液位儀表的種類繁多,根據(jù)介質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)條件的不同,各類液位計(jì)各具優(yōu)勢(shì),形成一個(gè)多元化的局面。罐區(qū)儲(chǔ)罐由于其容積較大,要求液位計(jì)的精度較高,過去大多用浮子鋼帶式液位計(jì),伺服式和靜壓式也有一定應(yīng)用量。浮子鋼帶式液位計(jì)安裝復(fù)雜,可靠性較低,靜壓式液位計(jì)受介質(zhì)密度和溫度影響很大,為消除這些影響,一套完善的靜壓測(cè)量系統(tǒng)其價(jià)格也很高;伺服式液位計(jì)精度較高,但由于其有機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),不可避免帶來磨損問題,同時(shí)價(jià)格也偏高。近年來出現(xiàn)的光纖液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、超聲波液位計(jì)以及核輻射液位計(jì)各具其優(yōu)缺點(diǎn),光纖液位計(jì)可以做到現(xiàn)場(chǎng)無電檢測(cè),安全性好,這是其突出的優(yōu)勢(shì),缺點(diǎn)是仍然有很多機(jī)械傳動(dòng)部件,故障率就會(huì)增加,安裝也復(fù)雜些。磁致伸縮液位計(jì)精度較高,但由于其接觸的測(cè)量方式和較高的安裝、維護(hù)要求導(dǎo)致市場(chǎng)普及不廣。超聲波物位計(jì)雖精度較雷達(dá)液位計(jì)略低,但其安裝簡(jiǎn)單價(jià)格適中,在防爆領(lǐng)域,目前超聲波液位儀的量程是一個(gè)問題,一般小于8,遇到高溫罐,問題也會(huì)更大。核輻射液位計(jì)因有放射源,應(yīng)用需特別批準(zhǔn),應(yīng)用范圍受到限制。而雷達(dá)液位計(jì)進(jìn)入市場(chǎng)后,由于自身的優(yōu)勢(shì)迅速成為液位測(cè)量中的儀表。

2. 測(cè)量原理
  雷達(dá)液位計(jì)主要由雷達(dá)探測(cè)器(一次表)和雷達(dá)顯示儀(二次表)組成。雷達(dá)探測(cè)器主要由主體、連接法蘭和天線三部分組成。天線分為喇叭型和直接與波導(dǎo)管連接兩種形式。雷達(dá)顯示儀提供連接上位計(jì)算機(jī)的RS-485接口,可以傳遞液位等參數(shù)及報(bào)警信號(hào),亦可通過上位計(jì)算機(jī)對(duì)智能雷達(dá)顯示儀進(jìn)行控制。
  雷達(dá)探測(cè)器采用的是線性調(diào)頻連續(xù)波測(cè)距原理:天線發(fā)射的微波是頻率波線性調(diào)制的連續(xù)波,當(dāng)回波被天線接收到時(shí),天線發(fā)射頻率已經(jīng)改變。根據(jù)回波與發(fā)射波的頻率差可以計(jì)算出物料面的距離。FMCW方式測(cè)量線路較復(fù)雜,從而測(cè)量度較高,同時(shí)干擾回波也較易去除,一般用于較的測(cè)量方案。雷達(dá)探測(cè)器的主體中包括微波信號(hào)源、信號(hào)處理部分。工作過程中,微波信號(hào)源輸出一個(gè)波幅恒定的線性調(diào)頻的微波信號(hào),其產(chǎn)生的頻率輸出發(fā)射頻率隨時(shí)間線性增加,增加的斜率為k,當(dāng)發(fā)射出去的連續(xù)波遇到液面發(fā)射時(shí),發(fā)射回來的信號(hào)比發(fā)射信號(hào)滯后了一定時(shí)間τ。
根據(jù)微波傳播原理知道:
τ=2R/C (1)
式中C是微波在空間中的傳播速度3×108km/sR是液面距雷達(dá)液位儀的距離。
由于回波信號(hào)頻率的滯后,使得反射頻率與發(fā)射信號(hào)頻率之間的差頻為:
f=k
τ (2)
將以上兩式合并后可以得到:
R=C
×f/2k
顯然Rf是成正比的,反射液面離液位儀的距離越遠(yuǎn)所產(chǎn)生的差頻頻率f越大,因此可計(jì)算天線到反射面的距離。
信號(hào)處理部分則對(duì)回波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的混合信號(hào)進(jìn)行處理,通過測(cè)量混合信號(hào)頻譜,用快速傅立葉變換(FFT)來計(jì)算混合信號(hào),從中對(duì)混合信號(hào)頻譜進(jìn)行分析,排除掉干擾信號(hào),然后確定天線到反射界面的距離,從而完成測(cè)量。

3. 優(yōu)點(diǎn)特性
  本雷達(dá)液位計(jì)采用非接觸式測(cè)量方法。非接觸式測(cè)量方法是今年來測(cè)量物位的主要方法,目前較成熟的非接觸測(cè)量技術(shù)有超聲波、核輻射和微波。而在化工、石化等過程工業(yè)領(lǐng)域,由于被測(cè)介質(zhì)普遍存在高溫、高壓、腐蝕、揮發(fā)、冷凝等復(fù)雜工況,且對(duì)測(cè)量?jī)x表有防爆要求。相比與超聲波,微波傳播的自身特點(diǎn)決定了雷達(dá)液位計(jì)的使用優(yōu)勢(shì):
1
) 定向傳播。
2
) 準(zhǔn)光學(xué)特性。
3
) 傳輸特性好。
4
) 介質(zhì)對(duì)微波吸收與介質(zhì)的介電常數(shù)成比例。
由其自身特性決定,雷達(dá)液位計(jì)在使用上具有以下優(yōu)勢(shì):
1
) 連續(xù)準(zhǔn)確測(cè)量:由于雷達(dá)液位計(jì)不與被測(cè)介質(zhì)接觸,且受溫度、壓力、氣體等影響非常小。
2
) 維護(hù)方便,操作簡(jiǎn)單:雷達(dá)液位計(jì)具有故障報(bào)警及自診斷功能。
3
) 適用范圍廣:非接觸式測(cè)量,方向性好,傳輸損耗小,可測(cè)介質(zhì)多。
4
) 安裝簡(jiǎn)單:在各行業(yè)應(yīng)用中,雷達(dá)液位計(jì)可直接安裝到儲(chǔ)罐頂部,安裝十分簡(jiǎn)單。

4. 市場(chǎng)分析
1
)橫向比較
  雷達(dá)液位計(jì)通常分為脈沖雷達(dá)和智能型雷達(dá)兩種。脈沖雷達(dá)的工作模式與超聲物位計(jì)相似:天線周期地發(fā)射微波脈沖,并接收物料面回波,同時(shí)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行分析處理,確認(rèn)有效回波,據(jù)之計(jì)算物位。正是由于工作原理的不同,導(dǎo)致兩者測(cè)量方式測(cè)量的zui終精度也有所不同,脈沖雷達(dá)的測(cè)量精度不如智能型雷達(dá)液位計(jì),而且從大量的實(shí)測(cè)結(jié)果來看,脈沖雷達(dá)的測(cè)量精度跟超聲波液位計(jì)的差不太多,但市場(chǎng)價(jià)格卻高出不少。因此,用戶在具體選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求選擇適合自己的性價(jià)比較好的儀表。
2
)自身優(yōu)勢(shì)
  江蘇先行儀表科技有限公司的智能型雷達(dá)液位計(jì)和射頻導(dǎo)納雷達(dá)液位計(jì),在國(guó)內(nèi)微波雷達(dá)產(chǎn)品研制方面實(shí)力。
  公司多年來一直致力于雷達(dá)物、液位計(jì)產(chǎn)品的專業(yè)開發(fā)、銷售和銷售,目前使用過該產(chǎn)品的客戶已涵蓋了石油、化工、船舶、冶金、食品、污水處理等多種行業(yè)的各大企業(yè),得到了用戶的肯定。其線性調(diào)頻校正技術(shù)和自動(dòng)頻率跟蹤濾波技術(shù)獲得國(guó)家多項(xiàng)且居國(guó)內(nèi)地位,其實(shí)惠的價(jià)位、過硬的產(chǎn)品質(zhì)量和完善、快捷的售服體系深得用戶信賴。

5. 結(jié)言
  近年來,中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,石油、化工、醫(yī)藥、食品等過程工業(yè)領(lǐng)域?qū)走_(dá)液位計(jì)的需求也將越來越大。我們相信雷達(dá)液位計(jì)將會(huì)有更好的明天,我們將不斷提高現(xiàn)有雷達(dá)液位計(jì)技術(shù)水平和開發(fā)新型的物位計(jì),為用戶提供更好的服務(wù)。國(guó)產(chǎn)具有*自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)雷達(dá)液位計(jì)的面世,為國(guó)內(nèi)外用戶提供了更大的選擇空間,也為他們優(yōu)化成本、合理配置資源提供了更大的方便。

 

 

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