雷達物位計
江蘇奧科儀表有限公司
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雷達物位計對固體物料倉（包括粉礦倉）物位測量、工作穩(wěn)定的調(diào)頻物位計。適用于倉內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜（含有不可移除的障礙物）、倉內(nèi)粉塵較多、物料反射弱等工況惡劣的現(xiàn)場。適用于對液體、漿料、顆粒料及塊料的物位進行非接觸式連續(xù)測量，適用于溫度、壓力變化大；有惰性氣體及揮發(fā)存在的場合。采用微波脈沖的測量方法，并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常工作。波束能量較低，可安裝于各種金屬、 非 金屬容器或管道內(nèi)，對人體及環(huán)境均無傷害。
工作原理
物位計采用調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）原理，利用發(fā)射信號與接收信號之間的頻率差來確定目標(biāo)距離?；贔MCW原理的物位計連續(xù)處理回波信號，所以在物位測量的準(zhǔn)確性、及時性以及穩(wěn)定性效果更佳。
根據(jù)多個現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集以及實驗，功能完善的數(shù)據(jù)處理算法，建立了可靠的數(shù)學(xué)模型?？筛鶕?jù)現(xiàn)場倉內(nèi)的實際情況采集相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，讓物位計更適應(yīng)現(xiàn)場物位的測量。
調(diào)頻連續(xù)波雷達原理圖
S：距離 C：光速 △f：差頻 B：掃頻帶寬 T：掃頻時間
產(chǎn)品特點
1、業(yè)X波段固體物位計。X波段雷達兼顧穿透能力、抗干擾能力、測量精度以及反射特性等綜合性能指標(biāo)。大波束角檢測技術(shù)的突破使該技術(shù)得以從以往的高精度液位測量領(lǐng)域拓展到高性能固體物位測量領(lǐng)域。
2、量程150m，盲區(qū)0米，精度5mm，重復(fù)性0.5mm，分辨率0.3mm。
3、具有標(biāo)準(zhǔn)料位、最高料位、最低料位、平均料位，智能料位共5種料位檢測模式供用戶選擇，可對料倉位進行更全面的監(jiān)測。
4、操作使用極其便捷。可以通過紅外遙控器、HART手持器、HART總線等手段對儀表進行本地及遠程設(shè)置及調(diào)試，并有高度智能化的設(shè)置向?qū)Чδ?，引?dǎo)用戶在5分鐘之內(nèi)即可完成對儀表的參數(shù)設(shè)置。
性能指標(biāo)
雷達物位計輸入
天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路，微處理器對此信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，精度可達到毫米級。距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比：
D=C×T/2
其中C為光速
因空罐的距離E已知，則物位L為：
L=E-D
輸出
通過輸入空罐高度E（=零點），滿罐高度F（=滿量程）及一些應(yīng)用參數(shù)來設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動使儀表適應(yīng)測量環(huán)境。對應(yīng)于4－20mA輸出。
測量盲區(qū)
盲區(qū)（BD）是從測量參考點到最高物位時的介質(zhì)表面的最小距離。
測量條件
注意事項
測量范圍從波束觸及罐低的那一點開始計算，但在特殊情況下，若罐低為凹型或錐形，當(dāng)物位低于此點時無法進行測量。
若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時，罐低可見，此時為保證測量精度，建議將零點定在低高度為C 的位置。
理論上測量達到天線尖端的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測量范圍的終值應(yīng)距離天線的尖端至少50mm。
對于過溢保護，可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。
最小測量范圍與天線有關(guān)。
隨濃度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以將其反射，但在一定的條件下是可以進行測量的。
測量范圍超出的動作
當(dāng)測量范圍超出時，儀表輸出為22mA電流。
電氣連接
兩線制
HART通信的最小負(fù)載：250Ω
電纜入口：M20×1.5
內(nèi)設(shè)極性反接，射頻干擾，及尖峰過壓的保護電路。
調(diào)試
GDPULS可以通過三種方式調(diào)試：
通過顯示調(diào)整模塊GPM
通過調(diào)試軟件GDPFSOFTWARE
通過HART手持編程器
現(xiàn)場現(xiàn)場編程模塊（GPM）
GPM編程器由6個按鍵和一個液晶顯示屏，可以顯示調(diào)整菜單和參數(shù)設(shè)置。其功能相當(dāng)于一個分析處理儀表。
通過GDPF軟件調(diào)試
無論那種信號輸出，4…20mA/HART, Profibus PA,雷達傳感器都可以通過軟件進行調(diào)試。采用GDPF軟件進行調(diào)試，GDPULS需要一個儀表CONNECTCAT驅(qū)動器。軟件和CONNECTCAT驅(qū)動器可以作為附件訂購。
使用軟件調(diào)試的時候，給雷達儀表加電24VDC，同時在連接HART適配器前端加一個250歐姆的電阻。如果一體式HART電阻（內(nèi)部電阻250歐姆）的供電儀表，就不需要附加外部電阻，這時候HART適配器可以和4…20mA線并聯(lián)。
安裝說明
定位
推薦距離（1）墻至安裝短管的外壁：
離罐壁為罐直徑1/6處，最小為30cm。
不能安裝在入料口的上方（4）。
不能安裝在中心位置（3），干擾回波會導(dǎo)致信號丟失。
為防止直接日曬或雨淋，建議使用保護蓋。
罐內(nèi)安裝
在信號波束內(nèi)，應(yīng)避免由如下安裝物（1）：例如限位開關(guān)，溫度傳感器等。
對稱裝置（2），如真空環(huán)， 線圈，擋板等等。
選擇
天線尺寸：天線越大，波束角越小，干擾回波將越弱。
天線調(diào)整：將天線調(diào)整到測量位置。
導(dǎo)波管：導(dǎo)波管用來避免干擾回波。
頂部反射
由于浮動頂?shù)牟环€(wěn)定移動性，所以浮動頂不推薦使用于高精度測量，一種特殊的反射裝置可在浮動頂應(yīng)用。
安裝位置：
浮頂上反射板位置：
反射裝置的上部邊緣水平。
對于傾斜面（例如圓形浮頂），反射裝置的支撐裝置的支撐腳必須根據(jù)需要進行調(diào)整。
罐內(nèi)安裝
標(biāo)準(zhǔn)安裝
雷達天線不可向罐壁傾斜。
為了使溫度影響最小化，在對接法蘭的連接處必須使用彈簧墊圈。
桿式天線必須伸出安裝短管。
垂直放置桿式天線，不要讓雷達束指向罐壁。
雷達天線不可向罐壁傾斜。
喇叭天線必須延伸出安裝短管，否則應(yīng)使用天線延伸管。
喇叭天線必須調(diào)整至垂直，不要讓雷達束指向罐壁。
導(dǎo)波管內(nèi)安裝
雷達傳感器通過導(dǎo)波管或旁通管進行測量，測量管起到導(dǎo)波作用。下面是一個測量管（導(dǎo)波管的構(gòu)造圖）
測量管內(nèi)壁必須平滑，如果可能的話測量管的內(nèi)徑需要與喇叭口的直徑相符，請使用拉拔或縱伸焊接的不銹鋼管?？梢酝ㄟ^預(yù)先焊接的法蘭盤或焊接頭延長測量管。
必須注意：
焊接時，不能產(chǎn)生凸點或凸緣。將法蘭和測量管對齊固定，然后焊接。焊接不要穿透測量管管壁管內(nèi)壁必須保持平滑，一定要小心的除去焊縫和不平滑的地方，否則會造成很強的虛假回波。
波束角
波束角為當(dāng)雷達能量密度達到最大能量密度的一半（3dB）寬度時的角度α，微波可散射到波束外部且可被干擾裝置所反射，波束角與天線型號（直徑）有關(guān)。
