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导波雷达液位计液位波动大是么原因

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HQ-51L系列雷达料位计
HQ-51L系列雷达料位计适用于各种过程条件复杂的容器、储罐、料仓等,且不受被测介质物理特性变化影响,外部测量,两线制技术,适用于防爆场合,非接触式与连续测量的脉冲型物位计*大测量距离35m。
HQ-51L系列雷达料位计特性与优势:
1.无盲区,高精度。
2.两线制技术,是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品。
3.不受压力变化、温度变化、惰性气体、真空、烟尘、蒸汽等环境影响。
4.安装简便,牢固耐用,免维护。
5.HART或PROFIBUS-PA通信协议及基金现场总线协议,标定简便、通过数字液晶显示轻松实现现场标定操作,通过软件GDPF实现简单的组态设定和编程。
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超声波有盲区,安装时必须计算预留出传感器安装位置与测量液体之间的距离。
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出电磁波,这些波经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比,关系式如下:
式中D——雷达液位计到液面的距离
T——电磁波运行时间
雷达液位计记录脉冲波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可算出液面到雷达天线的距离,从而知道液面的液位。
在实际运用中,雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计,功耗大,须采用四线制,电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计,功耗低,可用二线制的24VDC供电,容易实现本质安全,精确度高,适用范围更广。
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1、超声波液位计测量原理 超声波液位计是运用声波在不同介质中传播时的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质,在被测介质界面上产生反射和折射的原理工作的,反射回波被探头接收并转换成电信号,所测距离与传播时间成正比,测量原理图如图1所示。 探头与介质液面间距离D和声波传输时间t的关系为:D=c·t/2; 介质液位:L=E-D=E-c·t/2。 2、超声波液位计技术特点 (1)非接触式测量。超声波换能器安装在介质上方,不与被测介质接触,可对腐蚀性、粘稠或有毒液体进行测量,免维护,使用周期长。 (2)适应性强,应用范围广,不受介质密度、介电常数、导电性的影响,通用性好。 (3)无机械可动部位,无磨损,安装拆卸方便,换能器内压电元件以声频振动,振幅小,稳定性强,寿命长。 (4)具有价格优势,常温常压下,超声波液位计是物料液位测量的选择。 3、超声波液位计的选型 (1)量程的选择:根据实际量程选择相应的液位计,若被测介质波动剧烈,应选择大一级别量程的型号。此外,需注意液位计盲区,被测介质的液位应避免处于超声波液位计盲区内。 (2)接线形式的选择:根据工作方式的不同分为两线制、四线制,两线制超声波液位计其供电(DC24V)与信号输出(4~20mA)共用一个回路。 四线制超声波液位计其供电(DC24V或AC220V)与信号输出(4~20mA)回路分离,优势是发射功率大,同时能够提供高、低位继电器输出,增加可选功能。 (3)探头的选择:根据被测介质的性质选择合适的探头,如腐蚀性介质应选用防腐探头。 (4)一体式或分体式的选择:正常情况下一般选用一体式液位计;如需要继电器开关输出来控制其他电器机构,需要在第二现场显示则选择分体式。 1、导波雷达液位计测量原理 导波雷达液位计结合时域反射原理(TDR)、等效时间采样和现代的功率回路技术,发射高频电磁脉冲沿导波杆传播,遇到被测物料表面后,反射形成回波并由天线接收,由超高速计时电路精确测量出电磁脉冲波的传播时间,根据TOF(TimeofFlight行程时间)原理,计算出被测介质的液位,属于接触式测量方式。液位计主要包括电子表头和导波杆2个部分。测量原理图如图3所示。介质液位L=E-(c·t/2)。其中,c为电磁波速度;t为电磁波从发射到回收经历的时间。 高频电磁波到达物料表面形成回波后,信号会减弱,信号强度与物料的介电常数以及导电性成正比,介电常数越大、导电性越好,回波信号越强。回波信号是影响导波雷达液位计测量准确性的一个重要因素。一些品牌的产品,采取底部回波检测技术来保证不失波,并采取一些误差补偿措施如气相误差补偿等,提高测量精度。 2、导波雷达液位计技术特点 导波雷达液位计主要具有以下优点: (1)导波雷达液位计的电磁波沿导体传播,衰减程度小,能耗低,且脉冲信号能量集中,不扩散,抗干扰能力强,测量准确。 (2)适用于较低介电常数介质的液位测量,介电常数的大小只影响回波幅度大小,不影响测量结果。 (3)雾气、泡沫等引起的散杂信号对测量无影响。对于有明显的挥发性气体、泡沫、液位波动、挂壁和结垢、鼓泡或沸腾、超低液位、介电常数或比重变化的介质场合,均能有效进行测量。 (4)可用于介电常数相差很大的两种液体界面的测量,如油、水界面。 (5)测量不受介质密度、导电率和温度的影响,适用于高3、导波雷达液位计的选型 导波雷达液位计探头的配置决定了一些基本性能,不同的探头适用不同的测量对象,因此选型时探头的选择十分重要。根据探头结构的不同可分为3种类型:同轴杆式、双杆式和单杆式探头。 (1)同轴杆式探头:应用最广泛的探头型式,适用于清洁的低粘度液体,被测介质介电常数ε可低至1.4,并且可耐高温高压,是所有导波杆中性能好的。但由于其敏感的“封闭”电磁场设计,使同轴式探头在挂料和结垢的应用场合容易产生测量误差,因此不适用于挂料和结垢、泡沫场合介质液(料)位测量。 (2)双杆式探头:杆为硬杆或钢缆。适用于粘度较大且有少量挂料的工况,可测量液体或散状固体。其平行的导体设计方案不如同轴式设计方案灵敏度高,被测介质介电常数须ε>2.0。“开放”的电磁场设计能够更精确的测量易挂料和结垢的介质,膜状的挂料对变送器的性能影响较小。但在两杆之间物料搭桥或在隔离件上结垢,都会导致测量的反常,应避免。并且向外扩散的电磁场使对靠近它的物体的近场效应更加敏感。 (3)单杆式探头:杆为硬杆或钢缆。结构最简单的探头,是3种探头型式中信号传输效率最低的一种,被测介质介电常数须ε>10。是最“开放”的电磁场设计,最能忽视挂料和结垢,也是受物体接近程度影响的探头。适用于粘度较大、泡沫、挂料和结垢的工况,可测量液体或散状固体。
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