什么是雷达物位计？

雷达物位计分类

雷达物位计已成为物位测量仪表市场上的主流产品，主要分为雷达物位计和导波雷达物位计。

  雷达物位计

雷达物位计发射功率很低的极短的微波通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和**的测量。即使存在虚假反射的时候，*新的微处理技术和软件也可以准确地分析出物位回波。通过输入容器尺寸，可以将上空距离值转换成与物位成正比的信号。仪表可以空仓调试。在固体测量中的应用可以使用K-频段的高频传感器。由于信号的聚焦效果非常好，料仓内的安装物或仓壁的粘附物都不会影响测量。

 导波雷达物位计

导波雷达物位计的微波脉冲沿着一根缆、棒或包含一根棒的同轴套管运行，接触到被测介质后，微波脉冲被反射回来，并被电子部件接收，并分析计算其运行时间。微处理器识别物位回波，分析计算后将它转换成物位信号给出。由于测量原理简单，可以不带料调整，从而节省了大量调试费用。测量缆或棒可以截短，使之更加适应现场的应用。对于蒸汽不敏感，即使在烟雾、噪音、蒸汽很强烈的情况下，测量精度也不受到影响。不受介质特性变化的影响，被测介质的密度变化或介电常数的变化不会影响测量精度。粘附：没有问题，在测量探头或容器壁上粘附介质不会影响测量结果。容器内安装物如果采用同轴套管式的测量完全不受容器内安装物的影响，不需要特殊调试。可以提供不同形式的探头用于不同应用：缆式，用于测量液体介质或重量大的固体介质，量程可达60米；棒式，用于测量液体介质或重量轻的固体介质，量程可达6米；同轴套管，用于测量低黏度的介质，不受过程条件的影响，量程可达6米。

智能型雷达物位计

测量原理

发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和**的测量。即使工况比较复杂的情况下，存在虚假回波，用*新的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。

输入

天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成，精度可达到毫米级。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比：

D=C×T/2

其中C为光速

因空罐的距离E已知，则物位L为：

L=E-D

输出

通过输入空罐高度E（=零点），满罐高度F（=满量程）及一些应用参数来设定，应用参数将

自动使仪表适应测量环境。

对应于4－20mA输出。

 HJ-GDLD400系列雷达物位计适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量，适用于温度、压力变化大；有惰性气体及挥发存在的场合。

 采用微波脉冲的测量方法，并可在工业频率波段范围内正常工作。波束能量较低，可安装于各种金属、非金属容器或管道内，对人体及环境均无伤害。

产品简介：

 HJ-GDLD400智能雷达物位仪表

类 别  HJ-GDLD400  HJ-GDLD600  HJ-GGB400

应 用 过程条件简单，腐蚀性的液体、浆料、固体

比如：

水液储罐

酸碱储罐

浆料储罐

固体颗粒

小型储油罐

存储或过程容器腐蚀性的液体、浆料、固体

比如：

水液储罐

酸碱储罐

浆料储罐

固体颗粒

小型储油罐 适应各种存储容器或过程计量环境，液体、浆料、固体

比如：

原油、轻油储罐

原煤、粉煤仓位

挥发性液体储罐

焦碳料位

浆料储罐

固体颗粒

测 量 范 围 20米 20米 35米

过 程 连 接 螺纹 法兰 法兰

过 程 温 度 -40-130℃ -40-150℃ -40-250℃

过 程 压 力 -1.0-3bar -1.0-20bar -1.0-40bar

重 复 性 ± 3mm ± 3mm ± 3mm

精 度 < 0.1% < 0.1% < 0.1%

频 率 范 围 6.8GHz 6.8GHz 6.8GHz

防爆/防护等级 EXiaIICT6/IP68 EXiaIICT6/IP68 EXiaIICT6/IP68

信 号 输 出 4…20mA/HART(两线) 4…20mA/HART两线) 4…20mA/HART(两线)

技术数据：

基本参数 工作频率：6.8GHz

波 束 角： 24° HJ-GDLD400,  HJ-GDLD600

18° HJ-GDLD400 带DN150法兰

14° HJ-GDLD600 带DN200法兰

12° HJ-GGB400 带DN250法兰

测量范围：0…35m

重复性 ：±3mm

分辨率 ：1mm

采样 ：回波采样55次/s

响应速度：>0.2s(根据具体使用情况而定)

电流信号：4…20mA

精度 ：<0.1%

天线材质  HJ-GDLD400、 HJ-GDLD400为PP/PTFE

 HJ-GDLD400 为316L不锈钢

通讯接口 HART通讯协议

过程连接  HJ-GDLD400 (PP，PTFE天线) ：G1-1/2 316L不锈钢，：

 HJ-GDLD400(棒式天线) ：翻边法兰DN50，DN80，DN100，DN150

 HJ-GDLD400(喇叭口形式天线)：法兰DN50，DN80，DN100，DN150，DN200，DN250

电源 电源：24V DC(+/-10%)，波纹电压：1Vpp

耗电量：max22.5mA

环境条件 温度：－40℃…＋80℃

容器压力（表压）－1…40bar

防爆认证 ExiaII C T6

外壳保护等级 IP68

两线制接线 供电和信号输出共用一根两芯导线

电缆入口：2个M20×1.5（电缆直径5…9mm）

 HJ-GDLD400系列雷达物位计安装要求：

<OL><LI>推荐距离:墙至安装短管的外壁： 离罐壁为罐直径1/6处，*小距离为200mm。 <LI>不能安装在入料口的上方。 <LI>不能安装在中心位置，如果安装在中央，会产生多重虚假回波，干扰回波会导致信号丢失。 <LI>如果不能保持仪表与罐壁的距离，罐壁上的介质会黏附造成虚假回波，在调试仪表的时候应该进行虚假回波存储。 </LI></OL>

现今物位测量领域困扰用户的是一些大型固体料仓的物位测量，特别是用于50/100米以内的充满粉尘和扰动的加料状态下的料仓。相关技术的仪表例如电容或导波雷达TDR在放料时物位下降时会受到很强的张力负载，可能会损坏仪表或把仓顶拉塌掉。重锤经常有埋锤的问题，需要经常维修，大多数其他机械式仪表也是这样。而高粉尘工况又可能会超出非接触式超声波物位测量系统的能力。

高频的调频雷达技术尤其适合这种大型固体料仓的物位测量！

现今的高频雷达一般为工作在K波段(24～26GHz)的雷达物位计，雷达的工作频率越高其电磁波波长越短，越容易在倾斜的固体表面有更好的反射，并具有较窄的波束宽度，可有效避开障碍物，高的频率还可使雷达使用更小的天线。而FMCW调频连续波微波物位计发射和接受信号是同时的，相同时间内发射的微波信号更多，固体测量中可减少高粉尘固体料仓测量中的失波现象。因此固体测量中高频的调频雷达能提供准确、可靠的测量，并在例如化工行业中的PP粉末、PE粉末等介质中也有良好应用。但由于技术限制，现今还没有工作在K波段以上的高频雷达物位计。

也有使用5.8GHz ~ 10GHz的低频雷达测量固体，但由于其较低的频率、较长的波长其发射波不容易被漫反射，在高粉尘工况下会导致很多的二次或多次回波，干扰和噪声很大，因此固体粉料测量中逐渐被淘汰。

1、影响雷达性能的是介电常数，理论上在真空中雷达衰减极小，当空气中存在对雷达衰减物质，例如：高介电性的粉尘粉末(石墨，铁合金等)，水蒸气很大，测量距离效果要受影响。

2、被测介质的挥发气体会在天线上聚集，水蒸汽会在天线上聚结，此时会影响雷达波的发射，严重时雷达波不能发出。

3、被测介质的介电常数不能太小。

4、尽管温度和压力对雷达影响极小，但雷达天线是由材料做成的，雷达可适应温度的压力的范围与使用的材料和密封结构有关。

1、测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算，但在特殊情况下，若罐低为凹型或锥形，当物位低于此点时无法进行测量。

2、介质为低介电常数当其处于低液位时，罐低可见，此时为保证测量精度，建议将零点定在低高度为C 的位置。

3、理论上测量达到天线**的位置是可能的，但是考虑到腐蚀及粘附的影响，测量范围的终值应距离天线的**至少100mm。

4、对于过溢保护，可定义一段**距离附加在盲区上。

5、*小测量范围与天线有关。

6、随浓度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以将其反射，但在一定的条件下是可以进行测量的。