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雷达物位计工作原理
美国AMETEK DE公司生产的非接触式雷达物位计，采用世界先进的FMCW （调频连续波）技术，对比较复杂的场合能进行比较准确地物位测量。
FMCW：调频连续波
FMCW雷达技术采用高频扫描信号，通常频率为8.5到9.9GHz。雷达信号从天线的一端发射，经时间t后被接收器接收。通过付氏变换分析将发射和接收的频率差△f转换为所测介质的物位。
FMCW雷达系统一般利用线性调频信号，发射频率随一定的时间（扫描频率）线性增加。由于微波发射频率是随着信号传播的时间而变化的，所以与反射体距离成比例的低频信号的频率f是从前发射频率和接收频率之间的差异获取的。这样介质的液位可以由储罐的高度和距离计算出来。
频率扫描线性度
FMCW雷达系统的精度取决于频率扫描的线性度和重复性，线性校正是通过对振荡器的参考测量来实现的。
非线性可校正到98%。
FMCW优势
与脉冲雷达技术相比，FMCW雷达技术具有以下优点：
?较高波段，较宽范围的微波信号，从而反射强度高，不受测量环境干扰；
?较高的发射频率，较小的反射角，较小的干扰反射；
?对于同样的应用场合，较小直径的天线就可满足测量要求。
容器底部跟踪
如果容器中的介质（大多数石油化工产品）对微波的反射性较差，则微波穿过介质传播。微波传播至容器底部然后返回，这样介质对波变成“透明”。由于微波在介质中的传播速度比在大气中的传播速度小，容器底部似乎下移动了。对这种应用场合，“容器底部跟踪”方法就能适用，其物位计能自动分析和评价这种移位。
射频导纳液位计工作原理
射频导纳是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广得了为控制技术，射频导纳中导纳的含义为电学中阻抗的倒数，它由电阻性成分、电容性成分、感性成分综合而成，而射频即高频无线电波谱，所以射频导纳可以理解为高频无线电波测量导纳。
1、电容式物位测量原理
实验室中，平行板电容器是一个理想型的电容器，其电容量为：C=ε╳S/D,其中ε为两电容极板间介质的介质常数，S为两极板间面积，D为两极板间距离。对于一个料仓，安装一个测量系统，形成一个同轴电容器。仓内存在一个电容C= ε0 ╳S╳H0/D+ε╳S╳(H-H0) ，其中ε0 为两极间空气的介电常数，ε0=1.0006,近似=1；ε为两电极间介质的介电常数，S为两极板间等效面积，D为两极板间距离，Ho为空气段探头长度，H为探头长度。对于一个固定的料仓来说，物料的ε是固定的，S、D也是固定的，所以，推导上式可知，测量电容与物料的高度成正比。图2是测量原理框图。
利用检测桥路上的可调电容可以平衡掉初始电容，包括安装电容和线缆电容等，只剩下探头物料电容，该电容信号缩小后，输出一个与料位成正比的信号。这种电容式原理存在一
个严重弱点：即物位升高淹没探头后又落下去时，探头可能会留有附着物即挂料。这会导致被测电容加大，如果是导电液体情况会更严重，产生很大的误差。另一个缺点是探头到电路单元之间的连接电缆，在这相当于一个较大的电容，而且随温度变化。这个变化的电缆电容与物位电容叠加在一起会引起很大的误差，尤其在物料介电常数较低的场合，信号较小，这些误差将是很严重的。而射频导纳技术就能克服上述缺点。
2、点位射频导纳原理
点位射频导纳技术与电容几乎的重要区别是采用了三端技术，如图3。在电路单元测量信号上引出一根线，经同相缩小器缩小，其输出与同轴电缆屏蔽层相连，然后又连到滩头的屏蔽层相连（Cote-shield元件）。该缩小器是一个同相缩小器，其增益为“1”，输出信号与输入信号等电位、同相位、同频率但互相隔离。地线是电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也就没有电流流过，即没有电流从中心线漏出来，相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应，安装电容等也就不会产生影响。对于探头上的挂料问题采用一种新的探头结构，五层同心结构：最里层是中心测杆，中间是Cote-shield屏蔽层，最外面是接地的安装螺纹，用绝缘层将其分别给起来。图4给出了探头上挂料的等效电路。与同轴电缆的情况时一样的，中心测杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感元件上挂料阻抗很小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从探头中心到主要是到对面罐壁（地）的电流，因为Cote-shield元件能阻碍电流沿探头向上流向容器壁，因而对地电流只有经探头末端通过被测物料到对面容器壁。即
UA=UBIAB=(UA-UB)/R=0由于屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间虽有电流通过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量段保护起来，中心测杆与地之间形成被测电流。
3、连续射频导纳原理
对于连续物位测量，射频导纳技术与传统电容技术的区别除了上述讲过的以外，还增加了两个很重要的电路，这是根据对导电挂料实践中的一个很重要的发现改进而成的。上述技术在这时同样解决了连接电缆问题，也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。所增加的两个电路是振荡器缓冲器和交流变换斩波器。如图5。
对一个强导电性物料的容器，由于物料是导电的，接地点可以被认为在探头绝缘层的表面，对变送器来说仅表现为一个纯电容，如图6。随着容器排料，探杆上产生挂料，而挂料是具有阻抗的。这样以前的电容现在变成了由电容和电阻组成的复阻抗，从而引起来两个问题。
第一个问题是液位本身对探头相当于一个电容，它不消耗变送器的能量，（纯电容不号能）。但挂料对探头等效电路中含有电阻，则挂料的阻抗会消耗能量，从而将振荡器电压拉下来，导致桥路输出改变，产生测量误差。我们在振荡器与电桥之间增加了一个缓冲缩小器，是消耗的能量得到补充，因而不会降低家在探头的震荡电压。
第二问题是对于导电物料，探头绝缘层表面的介地点覆盖了整个物料及挂料区，使有效测量电容扩展到挂料的顶端，这样变产生挂料误差，且导电性越强误差越大。
但任何物料都不是完全导电的。从电学角度来看，挂料层相当于一个电阻，传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条有无数个无穷小的电容和电阻元件组成的传输线。根据数学理论，如果挂料足够长，则挂料的电容和电阻部分的阻抗相等。因此根据对挂料阻抗所产生的误差研究，又增加一个交流驱动电路。该电路与交流变换器或同步检测器一起就可以分别测量电容和电阻。由于挂料的阻抗和容抗相等，则测得的总电容相当于C测量=Cw物位+C挂料，，再减去与C挂料相等的电阻R,就可以实际测量物位真实值，从而排除挂料的影响。即C测量=C物位+C挂料
C物位=C测量-C挂料
=C测量-R
4、真实物位变送器—Truelevel
对于体积随温度变化得物料。或组分发生变化得的物料，其电特性也随之变化。这样即使是Cote-shield技术也无法解决。D.E公司又开发出Trueleve即真实物位变送器来解决此类问题。
Truelevel的基本形式是将两个独立变送器联到一个算术除法器上，如图7，变送器1是一个普通物位变送器，变送器2是一个固定探头长度的变送器。变送器1可以检测出物料的电特性变化（介电常数/电导率）和物位的变化。除法器电路将组分变化部分除掉，求得的4-20A信号正比于实际液位，与电特性无关。假设：变送器1的信号为11 ，淹没长度为H 变送器2的信号为12，淹没长度为h 二者之间存在着正比关系：
因为H/l1=h/l2 所以H=l1h/l2
这样，测量就与物料的性质完全无关，是一个相对测量。
注意：此类仪表必须使用在物料的组分从低到顶完全均匀，两个探头在同样的电特性条件下检测。因此Trueleve一般不应用于颗粒物料，也决不能测量界面或分层物料，如果物位低于传感器2是无法应用该仪器。最新的产品是将两个传感器结合成一个，只需要一个安装孔。传感器2即组分传感器实际上是探头底部51/2英寸的一段，两个电路单元也由于一个智能电路单元所代替，直接输出真实物位信号。
5、智能变送器—Smart
基于现代微电子技术的发展，我们可以将微处理器与传统模拟测量有机的结合在一起，从而实现智能变送器。这种变送器是采用微处理器处理各种通信和测量函数的过程测量装置，备有远程测控装置和手持校准器、笔记本电脑、PC机或集散控制系统。其必备的功能主要包括从简单的通信和设置到复杂的过程控制。D.E公司的智能物位变送器具有如下功能：
●远距标定：可以在控制回路中的任何一点进行标定。
●较高的准确度：可以进行各种测量补偿而得到较高的准确度和稳定性。
●可以保存标定数据：不需要电池，不怕断电，永不丢失。
●诊断：可以诊断出变送器的工作回路状态及接线回路故障。
●禁止篡改调整：一切调整都必须经过授权，使用手持校准器或其他控制器进行。
由于没有调整端子，可以避免非法调整。
●参考容器壁标定，而不靠探头标定：用户可以从容起的底部到顶部进行标定，直
接采用多种长度单位，不需要换算。而不是像模拟技术那样，将探头顶端设为零。
当然只能变换器实际上不能对探头的下面进行测量，但在探头有效部分的读书是
正确的，用户只需要在探头末端的某处设定地位报警。
●物位的任意两点标定：只需要各项巨大于10%的任意物位点就可以进行标定，而
且不分高低顺序。
●多过程量输出：不仅可以输出一次量物位，还可以转换成各种二次两如容积、重
量等，可以对非线性容器用各种容积和重量单位进行换算或非线性校正。
●可不用标准电容箱进行电容标定：可以直接用电容之进行电容标定。用户可以用
以前的电容之进行标定而无需改变物位。
●可进行预标定。
●随时可以改变组态：在控制系统中按照程序完成多种过程控制。
●可以选用Honewell协议或HART协议进行通讯：Honeywell协议包括模
拟协议R100/200和DE数字增强型协议。模拟协议是一种4-20mA之间
变化的一串16Maxinhao 电流脉冲信号，速率为300波特。可靠性高，
能够完全避免信号噪声的影响；但速度慢，且信号舆回路中的任何模拟
装置如仪表等均会以300波特的速率发生跳动。DE数字增强型协议属于
全数字化协议，不包括4-20Ma成分，仅仅用于
HoneywellTDC3000DCS.HART协议是一个放开性的协议，采用1200Hz的
频率信号代表1和0两个数字叠加在4-20mA回路上的模拟装置不会产
生影响。
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粘度计
粘度计 测量流体粘度的物性分析仪器。粘度是流体物质的一种物理特性，它反映流体受外力作用时分子间呈现的内部摩擦力。物质的粘度与其化学成分密切相关。 目录 配图 使用方法 配图 根据其测量原理,为了获得准确可靠的测量数据必须注意以下几点： 一、仪器的性能指标必须满足国家计量检定规程度要求。使用中的仪器要进行周期检定,必要时（仪器使用频繁或处于合格临界状态）要进行中间自查以确定其计量性能合格,系数误差在允许范围内,否则无法获得准确数据。 二、特别注意被测液体的温度。许多用户忽视这一点,认为温度差一点无所谓,我们的实验证明:当温度偏差0.5℃时,有些液体粘度值偏差超过5％,温度偏差对粘度影响很大,温度升高, 粘度下降。所以要特别注意将被测液体的温度恒定在规定的温度点附近,对精确测量最好不要超过0.1℃。 三、测量容器(外筒)的选择。对于双筒旋转粘度计要仔细阅读仪器说明书,不同的转子(内筒)匹配相应的外筒, 否则测量结果会偏差巨大。对于单一圆筒旋转粘度计,原理上要求外筒半径无限大,实际测量时要求外筒即测量容器的内径不低于某一尺寸。例如上海天平仪器厂生产的NDJ-1型旋转粘度计,要求测量用烧杯或直筒形容器直径不小于70mm。实验证明特别在使用一号转子时,若容器内径过小引起较大的测量误差。 四、正确选择转子或调整转速,使示值在20~90格之间。该类仪器采用刻度盘加指针方式读数,其稳定性及读数偏差综合在一起有0.5格,如果读数偏小如5格附近,引起的相对误差在10％以上,如果选择合适的转子或转速使读数在50格,那么其相对误差可降低到1％。如果示值在90格以上，使游丝产生的扭矩过大，容易产生蠕变，损伤游丝，所以一定要正确选择转子和转速。 五、频率修正。对于国产仪器名义频率在50Hz,而我国目前的供电频率也是50 Hz,我们用频率计测试变动性小于0.5％,所以一般测量不需要频率修正。但对于日本和欧美的有些
雷达液位计的测量原理、特点与应用
雷达液位计的测量原理、特点与应用 摘要：雷达液位计是一种非接触式无可动部件、真正免维护的液位测量仪表。该仪表经过多年的应用及技术改进，目前广泛应用于石化行业，并得到了用户的认可。本文简要介绍了雷达液位计的2种不同的测量原理，根据其特点与优点，指出了适合应用的场合及安装要求。 关键词：雷达液位计脉冲微波调频连续波应用 雷达液位计是20世纪60年代中期国外开始生产使用的新技术产品。它是一种采用微波测量技术、非接触式的液位测量仪表。在初期，它主要用于海船油槽液位测量。它克服了以前使用机械式接触型液位仪表的诸多缺点，比如清洗的困难和维修的不便等。随后，雷达液位计被用于在岸上储罐液位的测量以及炼油装置中液位的测量。随着石油化工行业的不断发展，雷达液位计的应用范围日益广泛，特别是高精度的特点得到了国际计量机构的认证，满足贸易交接的物料计量要求[1]。 一、雷达液位计的测量原理与特点 雷达液位计是利用超高频电磁波经天线向被测容器的液面发射，当电磁波到达液面后反射回来，被同一天线接收并检测出发射波及回波的时差，从而计算出液面高度[2]。 雷达液位计有2种工作模式，分别对应两种测量原理。 1.脉冲微波方式(PTOF) 这种方式是一种“俯视式”时间行程测量系统，测量系统经过天线以固定的带宽周期地发射某一固定频率的微波脉冲，在被测物料表而产生反射后由雷达系统所接收。天线接收反射的微波脉冲并将其传给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表而所产生的回波，并据此计算液位(如图1所不)，将被测液位距离成正比关系的时间再转换为电信号。 2.调频连续波方式(FMCW) 这种方式的雷达液位计的微波源是x波段的旅控振荡器，天线发射的微波是频率被线形调制的连续波，当回波被天线接收到时，微波发射频率已经改变。发射波与回波的频率差正比于天线到液面的距离，以此计算出液位高度。 二、PTOF法与FMCW法的比较 对于PTOF方法，脉冲的时间行程可以直接返回到不受温度影响的石英振荡器。对于FMCW方法，必须采用昂贵的振荡器温度稳定装置，或安装内部的参
E+H料位计的原理、安装、使用
E+H料位计的原理、安装、使用 智能型微波物位仪（FMR250雷达） 主讲：黄志斌 应用 Micropilot M型雷达特别适用于对粉状和粒状的固体进行连续、非接触的物位测量。另外它也可用于液体测量。测量不受粉尘、进料噪声、温度分层和气体分层的影响。 典型的应用场合有： 〃在粉尘严重的高的固体料仓（如水泥、生料或动物饲料）中的物位 测量。 〃可应用于高温达200℃(392 F)的场合，如水泥熟料或飞灰。 〃应用于具强研磨作用的固体块料，如铁氧体。 直径为DN200的抛物面天线的波束角只有4°，因此适用于有很多障碍物的工况或测量距离大于30m(100ft)的场合。 直径为DN80或DN100的喇叭天线适用于小尺寸的安装短管。 优势 〃二线制技术，低成本：二线制技术降低布线成本，易实现与现有系统的兼容 〃非接触测量：不受介质特性的影响 〃通过数文显示菜单轻松进行现场操作 〃通过操作软件（ToF Tool）实现简便的组态、文件编制及诊断功能 〃标准的空气吹洗接口用于粉尘严重或易粘附的介质 〃适用的过程温度最高达200 〃HART通信协议 〃可选择分体远程显示和操作模块℃(392F) 测量原理 Mic ropilot M是一种"俯视式"时间行程测量系统。用于测量从参考点(即过程连接点)到物料表面的间距。天线发出微波脉冲(FMR250：约26GHz)，在被测物料表面产生反射，并被雷达系统所接收。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，识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波。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
因空罐距离E已知，则物位L为：L＝E-D 下表描述了介质分组和介电常数。 端子2线制，4...20mA带HART二芯电缆连接到端子接线腔内的螺纹端子（线径0.5...2.5mm）,若使用模拟信号， 用标准安装电缆即可，如若叠加了HART信号， 使用屏蔽线。 内建对极性反接、射频干扰、及尖峰过压的保护电路.
(参考)智能雷达液位计操作手册
873智能雷达液位计操作手册 （973智能雷达液位计的操作，与873智能雷达液位计完全相同，本手册可供973雷达液位计的用户使用） 前言： 873智能雷达液位计是一种用雷达技术进行液位测量的精密仪表。 以下内容涉及到对873智能雷达液位计基本功能的调试、使用和日常维护的指导。一些选项的功能比如液位报警、标定针补偿、温度测量、模拟输出和压力测量等会在其他的说明手册里进行描述。 法律问题 873智能雷达液位计的机械和电器安装必须由拥有在危险地区安装防爆设备知识和训练的人员来实施。 以下全部说明内容的版权属于荷兰恩拉福有限公司。荷兰恩拉福有限公司对于由下列内容所造成的人身伤害和设备损失不服责任： ●没有按照说明进行操作 ●进行了说明中没有提到的操作 ●没有按照规定实施个人安全保护措施，没有采用安全操作所需要的设备和工具。 电磁兼容性 873智能雷达液位计符合以下的电磁兼容性标准： EN 50081-2 Generic Emission Standard EN 50082-2 Generic Immunity Standard 如果您有任何的疑问，请随时和荷兰恩拉福有限公司联系，也可以和恩拉福在全球的任何代表处联系。
1. 简介 恩拉福873智能雷达液位计是一种使用雷达技术探测液位的精密液位计。这种仪表能够长时间保持很高的液位测量精度，同时非常的可靠，不受环境变化的影响。 873雷达液位计带有4个可编程的液位报警，同时还可以提供自诊断信息。 这些信息都可以显示在表头的显示器上，也可以显示在手操器上，或者远传到控制室在上位机上显示。 873雷达液位计可以安装MPU选项板，用于输出4～20mA模拟信号，这样873可以被连接到控制系统当中或者和模拟记录设备连接在一起。 873雷达液位计还可以通过配备TPU-2或者HSU选项板接入点温度计测量点温度。 873雷达液位计通过配备MPU, HPU或者OPU选项板连接多点温度计，通过多点温度计准确测量产品的平均温度和罐内气相的平均温度。 Honeywell ST3000系列压力变送器可以通过OPU选项板连接到液位计，通过HPU或者HSU 选项板，所有支持HART协议的压力变送器或者水探头都可以接入到液位计。 1.1. 测量原理 雷达液位计是通过发射频率高达10GHz的高频电磁波来检测液位的。 电磁波发射到罐中，被产品的表面反射回液位计。 众所周知，真空中电磁波的传播速度是光速，但是液位的准确测量不能依靠测量传播的时间差，我们测量的是反射波和发射波之间的相位差。电磁波在空中传播的距离可以通过对相位差的计算而获得。 这种测量的原理称为合成脉冲雷达（Synthesized Pulse Radar, SPR）。 873智能雷达液位计通过安装在罐顶的天线单元来产生电磁波。 电磁波通过罐分离器的引导，进入雷达天线。 雷达天线对电磁波进行整形，然后发射到罐中。从液面反射的回来的电磁波被同一个雷达天线接受到。天线单元内部的电子线路会同时测量发射合接受到的信号。 在经过处理之后，数字信号被传送到控制单元。控制单元把测量到的距离转换成实尺或者是空尺，并且上传到现场总线等通讯网络中去。
雷达液位计的工作原理
雷达液位计的工作原理 雷达液位计的工作原理 发射—反射—接收是雷达液位计的基本工作原理。 雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。微波测距示意图如图1所示。 图中，E－空槽（罐）的高度；F—满槽（罐）的高度； D—探头至介质表面的距离；L—实际物位 雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与探头到介质表面的距离D成正比，即： D=v×t/2 式中，t—脉冲从发射到接收的时间间隔 v—波形传播速度 因空槽距离E已知，故实际物位的距离L为： L=E-D 式中，E的基准点是过程连接的底部 在发射的时间间隔里，天线系统作为接收装置使用。仪表分析、处理运行
时间小于十亿分之一秒的回波信号，并在极短的一瞬间分析处理回波。 雷达传感器利用特殊的时间间隔调整技术将每秒的回波信号进行放大、定位，然后进行分析处理。因此雷达传感器可以在0.1s内精确细致地分析处理这些被放大的回波信号，无须花费很多时间来分析频率。 雷达液位计的特点 雷达液位计最大的特点是在恶劣条件下功效显著。无论是有毒介质，还是腐蚀性介质，也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质，它都可以进行测量。在测量方面，具有以下特点： 1、连续准确地测量 由于电磁波的特点，不受环境的影响。故其测量的应用场合比较广。雷达液位计的探头与介质表面无接触，属非接触测量，能够准确、快速地测量不同的介质。探头几乎不受温度、压力、气体等的影响（500℃时影响仅为0.018%，50bar时为0.8%）。 2、对干扰回波具有抑制功能 比如，波束范围内接头引起的干扰回波和进料或出料的噪声引起的干扰回波等可由内部的模糊逻辑控制自动进行抑制。 3、准确安全节省能源 雷达液位计在真空、受压状态下都可进行测量，而且准确安全，可*性强。可以不受任何限制，适用于各种场合。雷达液位计采用材料的化学性、机械性都相当稳定，且材料可以循环利用，极具环保功效。 4、无须维修且可*性强 微波几乎不受干扰，与测量介质不直接接触，几乎可以被应用于各种场合，如真空测量、液位测量或料位测量等。由于高级材料的使用，对情况极其复杂的化
雷达物位计工作原理
雷达物位计工作原理 美国AMETEK DE公司生产的非接触式雷达物位计，采用世界先进的FMCW （调频连续波）技术，对比较复杂的场合能进行比较准确地物位测量。 FMCW：调频连续波 FMCW雷达技术采用高频扫描信号，通常频率为8.5到9.9GHz。雷达信号从天线的一端发射，经时间t后被接收器接收。通过付氏变换分析将发射和接收的频率差△f转换为所测介质的物位。 FMCW雷达系统一般利用线性调频信号，发射频率随一定的时间（扫描频率）线性增加。由于微波发射频率是随着信号传播的时间而变化的，所以与反射体距离成比例的低频信号的频率f是从前发射频率和接收频率之间的差异获取的。这样介质的液位可以由储罐的高度和距离计算出来。 频率扫描线性度 FMCW雷达系统的精度取决于频率扫描的线性度和重复性，线性校正是通过对振荡器的参考测量来实现的。 非线性可校正到98%。 FMCW优势 与脉冲雷达技术相比，FMCW雷达技术具有以下优点： ?较高波段，较宽范围的微波信号，从而反射强度高，不受测量环境干扰； ?较高的发射频率，较小的反射角，较小的干扰反射； ?对于同样的应用场合，较小直径的天线就可满足测量要求。 容器底部跟踪 如果容器中的介质（大多数石油化工产品）对微波的反射性较差，则微波穿过介质传播。微波传播至容器底部然后返回，这样介质对波变成“透明”。由于微波在介质中的传播速度比在大气中的传播速度小，容器底部似乎下移动了。对这种应用场合，“容器底部跟踪”方法就能适用，其物位计能自动分析和评价这种移位。
射频导纳液位计工作原理 射频导纳是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广得了为控制技术，射频导纳中导纳的含义为电学中阻抗的倒数，它由电阻性成分、电容性成分、感性成分综合而成，而射频即高频无线电波谱，所以射频导纳可以理解为高频无线电波测量导纳。 1、电容式物位测量原理 实验室中，平行板电容器是一个理想型的电容器，其电容量为：C=ε╳S/D,其中ε为两电容极板间介质的介质常数，S为两极板间面积，D为两极板间距离。对于一个料仓，安装一个测量系统，形成一个同轴电容器。仓内存在一个电容 C= ε 0╳S╳H0/D+ε╳S╳ (H-H )，其中ε 为两极间空气的介电常数， ε0=1.0006,近似=1；ε为两电极间介质的介电常数，S为两极板间等效面积，D 为两极板间距离，Ho为空气段探头长度，H为探头长度。对于一个固定的料仓来说，物料的ε是固定的，S、D也是固定的，所以，推导上式可知，测量电容与物料的高度成正比。图2是测量原理框图。 利用检测桥路上的可调电容可以平衡掉初始电容，包括安装电容和线缆电容等，只剩下探头物料电容，该电容信号放大后，输出一个与料位成正比的信号。这种电容式原理存在一个严重弱点：即物位升高淹没探头后又落下去时，探头可能会留有附着物即挂料。这会导致被测电容加大，如果是导电液体情况会更严重，产生很大的误差。另一个缺点是探头到电路单元之间的连接电缆，在这相当于一个较大的电容，而且随温度变化。这个变化的电缆电容与物位电容叠加在一起会引起很大的误差，尤其在物料介电常数较低的场合，信号较小，这些误差将是很严重的。而射频导纳技术就能克服上述缺点。 2、点位射频导纳原理 点位射频导纳技术与电容几乎的重要区别是采用了三端技术，如图3。在电路单元测量信号上引出一根线，经同相放大器放大，其输出与同轴电缆屏蔽层相连，然后又连到滩头的屏蔽层相连（Cote-shield元件）。该放大器是一个同相放大器，其增益为“1”，输出信号与输入信号等电位、同相位、同频率但互相隔离。地线是电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也就没有电流流过，即没有电流从中心线漏出来，相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应，安装电容等也就不会产生影响。对于探头上的挂料问题采用一种新的探头结构，五层同心结构：最里层是中心测杆，中间是Cote-shield屏蔽层，最外面是接地的安装螺纹，用绝缘层将其分别给起来。图4给出了探头上挂料的等效电路。与同轴电缆的情况时一样的，中心测杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感元件上挂料阻抗很小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从探头中心到主要是到对面罐壁（地）的电流，因为Cote-shield元件能阻碍电流沿探头向上流向容器壁，因而对地电流只有经探头末端通过被测物料到对面容器壁。即 U A =U B I AB =(U A -U B )/R=0由于屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间虽有电流通 过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量段保护起来，中心测杆与地之间形成被测电流。 3、连续射频导纳原理
导波雷达液位计的原理及应用
导波雷达料位计的原理及应用 导波雷达料位计的原理及应用 一、导波雷达料位计概述 料位是工业生产中的一个重要参数。料位测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计，吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表，都有各自的特点和应用范围。导波雷达料位计运用先进的雷达测量技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下，显示出其卓越的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。 二、原理及技术性能 雷达波是一种特殊形式的电磁波，导波雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。 雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，导波雷达料位计的测量效果越好。 １.导波雷达料位计的基本原理 导波雷达料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。 发射－反射－接收是导波雷达料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。
即：h=?H–vt/2? 式中?h为料位；H为槽高；?v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收的间隔时间；２.导波雷达料位计测量料位的先进技术： (１)回波处理新技术的应用 从导波雷达料位计的测量原理可以知道，导波雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的，在反射信号中混合有许多干扰信号，所以，对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为导波雷达料位计能够准确测量的关键因素。 (２)测量数据处理： 由于液面波动和随机噪声等因素的影响，检测信号中必然混有大量噪声。为了提高检测的准确度，必须对检测信号进行处理，尽可能消除噪声。 经过大量的实验验证，采用数据平滑方法可以达到满意的效果。此方法也可有效的克服罐内搅拌器对测量的影响。 (３)导波雷达料位计的特点： 由于导波雷达料位计采用了上述先进的回波处理和数据处理技术，加上雷达波本身频率高，穿透性能好的特点，所以，导波雷达料位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。 ①可在恶劣条件下连续准确地测量。 ②操作简单，调试方便。 ③准确安全且节省能源。 ④无需维修且可靠性强。 ⑤几乎可以测量所有介质。
各种料位计的各种原理及优缺点
一、简介 料位计，是用来测量料仓/容罐/仓储等料位的计量仪表，并将料位信号（开关量或连续量）转换为电信号（模拟信号或数字信号）传送到PLC/DCS上，辅助自动化系统控制卸料、加料或停止进料，保持料仓内料位高度。 料位计又称为料位仪表，料位传感器，料位仪，料位变送器、物位计、物位仪表等。 料位计可测量各种状态的物料，如液态、浆液状、灰状、粉状、颗粒状、块状等的物料料位，广泛应用于各个行业。 料位计的分类 随着工业自动化水平的提高，以及在工厂的实践经验中，料位计种类繁多，根据不同的分类方式，有如下种类， 1）根据被测对象分为： 液位计（测量液体） 界面仪（测量液液、固液分界面） 物位计（测量固体物料） 2）根据测量目的分为： 开关量测量（即高低料位报警） 连续量测量（实时料位监测） 3）根据测量方式及原理分为： 接触式：阻旋式、音叉式、电容式、重锤式、射频导纳式、导波雷达式
非接触式：电磁式、超声波式（三维成像）、雷达式、核子式、中子式、射线式、称重式、无源核子、辐射式、激光式 二、各种料位计的各种原理及优缺点 1、阻旋式料位开关 测量原理：高料位时，通过电机驱动传动杆末端的桨叶旋转，当物料覆盖并阻止桨叶旋转时，输出触点（干接点）报警信号，同时切断电机电源；低料位时，桨叶由被覆盖状态到释放，弹簧将电机拉回工作位置，输出相反的触点（干接点）报警信号。 适用工况：适用于各种固体物料测量；温度<=800℃，压力<=10bar，拽引力<=2.8t，灵敏度达20g/l，可要求FDA食品级认证，EHEDG卫生级认证，ATEX、FM/CSA、IEC-Ex、GOST粉尘及气体防爆认证；
粘度计的使用
粘度计的使用 Carbopol树脂基胶水即使在加入无机盐的情况下也能保持高的粘度。本文主要介绍如何测量在加入氯化钠盐后的Carbopol树脂基胶水的Brookfield粘度。 添加盐的Carbopol—reg;树脂胶的Brookfield粘度测量 Carbopol树脂基胶水即使在加入无机盐的情况下也能保持高的粘度。本文主要介绍如何测量在加入氯化钠盐后的Carbopol树脂基胶水的Brookfield粘度。 安全防护工作： 1．穿戴安全护目镜和手套。 2．要避免树脂尘埃刺激呼吸道。 3．如果树脂尘埃进入眼睛，要用1%的生理盐水清洗15分钟。如果没有生理盐水，用大量的清水冲洗15分钟，然后送医治疗。 4．要注意保护衣服不受污染。 注意事项： 如果待测物质中含有无机盐或其它杂质，或者使用任何玻璃器具类仪器会对粘度测量结果有影响。 仪器设备： 1．精度为0.002克的分析天平。 2．带三个叶轮片的搅拌机（参见附录1）和带3.25英寸的“S”形搅拌桨的搅拌机（参见附录2）。 3．Brookfield恒温水浴。 4．Brookfield粘度计，型号为RVF、RVT或RVTD，或者其它数显式粘度计，带改进型护腿（改进详情参见特殊说明1）。 5．Brookfield粘度计用的RV转子一套，为316不锈钢制作。 6．Brookfield粘度标准油：1000cP、5000cP、12500cP、30000cP、60000cP。校验时使用的标准油的粘度要与待测样品的粘度范围接近。 7．Griffin烧杯，800或者1000ml容量。 8．500ml的量筒。 9．Fisher链条夹子#05-745。 10．温度计。
讲述物位测量仪表的种类及其原理与特点
讲述物位测量仪表的种类及其原理与特点 本文由https://www.360docs.net/doc/997672740.html,提供 物位测量仪表是测量液态和粉粒状材料的液面和装载高度的工业自动化仪表。测量块状、颗粒状和粉料等固体物料堆积高度，或表面位置的仪表称为料位计；测量罐、塔和槽等容器内液体高度，或液面位置的仪表称为液位计，又称液面计；测量容器中两种互不溶解液体或固体与液体相界面位置的仪表称为相界面计。 物位测量仪表的种类很多，常用的有直读式液位计、差压式物位仪表、浮力式液位计、电容式物位仪表、声波式物位仪表和核辐射物位仪表。此外，还有电触点式、翻板式和机械叶轮探测式等物位测量仪表。 直读式液位计是将指示液位用的玻璃管或特制的玻璃板接于被测容器，根据连通管原理，从玻璃管或玻璃板上的刻度读出液位的高度。直读式液位计结构简单、直观，但只能就地读数，不能远传。 差压式物位仪表是假定物料的重度为恒定值，容器中液体或固体物料堆积的高度与它在某测试点所产生的压力成正比，因而可用测压的方法来测量物位。测量压力可用压力表、压力传感器和压力变送器等。 浮力式液位计是根据液位变化时，漂浮在液体表面的浮子随之同步移动的原理工作的。这一移动距离通过机构传出或变成气信号或电信号，即可测出液位；也可将浮筒的一部分浸入液体中，并使之不能自由漂浮，则其所受的浮力将随液位或相界面位置而变化，测出此浮力变化即可测出液位。将浮筒所受浮力变化，经联杆和扭管传到变送器霍耳元件，并变换成相应的电信号输出，那么经过仪表就可显示或调节相界面。 电容式物位仪表的工作原理是把物位的变化，变换成相应电容量的变化，测量此电容量的变化从而得到物位变化的。电容式物位仪表用于测量导电、非导电液体或固体物料的液位、料位或相界面位置，可供连续测量和定点监控之用。 声波式物位仪表一般分为利用声波阻断原理和利用声波反射原理两类。声波阻断式物位仪表在物位升高而阻断从发射换能器到接收换能器的声束时，接受换能器接受到的声能会产生突变，并发出突变的开关信号；声波反射物位仪表是根据声波从发射换能器到液面或料面，再从这一表面反射回到接收换能器的时间间隔，来测出物位的。 核辐射液位计是通过放射源发出射线，穿过被测物料后由探测器接收。当物位改变时，由于被测物料的吸收剂量改变，而使探测器接受到的辐射强度改变，再转换为电信号的变化，经放大后送给显示仪表连续显示物位。
OPTIWAVE7300C雷达液位计操作说明130921
OPTIWAVE7300C雷达液位计参数设置 前言：雷达菜单设计，一切设置在管理员菜单中进行，管理员菜单下有三个并列的菜单：快速设置、高级设置、服务菜单。快速设置是从高级设置中提取出来的部分常用菜单，类似于手机通讯录中的快捷拨号通讯录。你只要选择快速设置---完全设置，按照中文提示一步一步往下走，这台雷达就设置完成了。其它高级设置中的内容仅用于你希望单独做空频谱，或单独修改罐高或单独设置输出电流时或一些特殊功能时用。按＞键—进入菜单选项—按▼键或者▲键切换至“操作员”—按＞键输入密码—▼▲—按▼键或者▲键进入基本参数菜单设置—进行相应参数修改—当有参数需要修改时按确认并返回，退出时出现:保存YES/NO 时按YES—按确认并退出返回。雷达罐高、死区设置
说明：雷达直接测量的量为距离，即雷达基准至液面的距离，物位=罐高-距离，距离测量非常准确，因此物位测量是否准确完全取决于罐高是否设置准确。以实际罐高1800mm，短脖高度300mm为例，设置参数如下： 1.1罐高=实际罐高+短脖高度=1800mm+300mm=2100mm 1.2上部死区（即盲区）=短脖高度+100mm=300+100=400mm 死区设置特别说明：死区的含义为死区以内的雷达反射波不参与运算，这些反射波来自于死区以内的阻挡物如短脖比较细会产生反射导致雷达误判断，如果液位进入不了死区，死区可相应设大一些，无需用尺子量，用肉眼观察短脖高度，只需要比短脖
大一些即可。 1.3输出设置：4mm设置罐底0mm； 20mm设置实际罐高1800mm。 1.其它参数设置 2.1无论任何材质的容器，均设置为金属罐； 2.2 带搅拌或无搅拌的容器，均设置为处理罐； 2.3 敞口罐或闭口罐，均设置为插座； 2.4 遇到体积计算时，全部回车带过，这一部分计算是通过测量到的液位高度和输入的罐体直径来计算物料体积甚至重量。我们只要求测量液位高度，因此这些参数千万不要改动，因为它们会参与运算，如果设置的不合适，雷达会出现计算错误而提醒无法保存的故障。 2.空频谱设置 空频谱的含义：空频谱指给罐体拍照，即将液位以上罐体内的所有干扰物全部拍一张照片储存起来，在正常测量时减去。在快速设置\完全设置进入空频谱设置菜单时，询问容器是否已完全充满，选未充满（无论空罐或未充满均选择未充满，不选空），询问所有运动部件是否已全部开启，选是，询问选择距离编辑，这时候需要特别注意，手动输入距离时，这个输入的距离必须小于雷达基准到达实际液面的距离，如果大于或等于雷达基准到实际液面的距离的话，雷达会将实际液面也拍成照片当做干扰信号了。例如：现在的实际距离是1m，则手动输入空频谱距离时必须小于
常见几种液位计工作原理
常见几种液位计工作原理 关键字：液位计 一、磁翻板液位计 主要原理 磁翻板液位计也称为磁翻柱液位计，结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的带有磁体的浮子（简称磁性浮子）被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱（也成为磁翻板）静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度（磁翻柱外表涂敷不同的颜色）进而反映容器内液位的情况。 配合传感器（磁簧开关）和精密电子元器件等构成的电子模块和变送器模块，可以变送输出电阻值信号、电流值（420mA 信号、开关信号以及其他电学信号。从而实现现场观测和远程控制的完美结合。 适用范围及特点 磁翻板液位计采用优质磁体和进口电子元件，使产品具有：设计合理、结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于装置维护等优点。 磁翻板液位计输出信号多样，实现远距离的液位指示、检测、控制和记录。 磁翻板液位计几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位丈量与控制。可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。
二、磁浮球液位计（液位开关） 主要原理 磁浮球液位计（液位开关）结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的带有磁体的浮球（简称浮球）被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串联入电路的元件（如定值电阻）数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。 该液位计可以直接输出电阻值信号，也可以配合使用变送模块，输出电流值（420mA 信号；同时配合其他转换器，输出电压信号或者开关信号（也可以依照客户需求转换器由公司配送）从而实现电学信号的远程传输、分析与控制。 适用范围及特点 本产品采用优质磁体和进口电子元件，使产品具有：结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于装置维护等优点。 本产品几乎可以适用与各种工业自动化过程控制中的液位丈量与控制，可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。
粘度计的分类和区别
粘度计的种类及区别 西安默瑞克为您解答：粘度计是测量流体粘度的物性分析仪器。粘度是流体物质的一种物理特性，它反映流体受外力作用时分子间呈现的内部摩擦力，物质的粘度与其化学成分密切相关。在工业生产和科学研究中，常通过测量粘度来监控物质的成分或品质。如在高分子材料的生产过程中，应用粘度计可以监测合成反应生成物的粘度，自动控制反应终点。其他如石油裂化、润滑油掺合、某些食品和药物等的生产过程自动控制，原油管道输送过程监测，各种石油制品和油漆的品质检验等，都需要进行粘度测量。 按工作原理分：毛细管式、旋转式，振动式，落球式以及福特杯等各种方式。 按工作方式分：离线粘度计（取样检测）、在线粘度计（24小时连续测量） 毛细管式粘度计的工作原理是，通过样品流过容器内的时间来判断样品的粘度。测量数 值的绝对值称为动粘度，广泛应用于石油化工领域。 落球式落球粘度计是基于Hoeppler测量原理，对透明牛顿流体进行简单而精确的动态粘度测量。核心理念就是测量落球在重力作用下，经倾斜成一个工作角度的样品填充管降落所需要的时间。 旋转式粘度计的测定原理：通过一个弹簧片带动一个转子在流体中持续旋转，通过弹簧的扭变程度判断粘度。需注意，旋转式粘度计所需测量的粘度范围与粘度计转子的大小和形状以及转速有关。旋转式粘度计是实验室中最普遍使用的粘度计。 振动式粘度计的振动传感器发出一定的频率，通过振动幅度的变化换算粘度或者通过改变驱动力量的变化保持传感器振动幅度一致，计算驱动力量的变化计算粘度。由于振动传感器的形状，振动方式等的不一样，振动式粘度计又有好几种。 福特杯粘度计是按美国材料试验学会油漆及原材料标准中规定制作，用来测定油墨、涂料、油漆等粘性比较的粘度计。通过测定铝杯中一定容量的试料由底部的小孔中流出所需的时间来测得试料的粘性。在欧洲和北美洲一些国家使用比较广泛。福特杯是容量为100ml的优质铝杯精制而成。
雷达物位计的原理及应用
雷达物位计的原理及应用 一、概述 料位是工业生产中的一个重要参数。料位测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计，吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表，都有各自的特点和应用范围。雷达料位计运用先进的雷达测量技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下，显示出其卓越的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。 二、原理及技术性能 雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。 雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，雷达料位计的测量效果越好。 １.雷达料位计的基本原理 雷达式料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。 发射－反射－接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。 即：h= H–vt/2 式中 h为料位；H为槽高； v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收的间隔时间； ２.雷达料位计测量料位的先进技术： (１)回波处理新技术的应用 从雷达料位计的测量原理可以知道，雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的，在反射信号中混合有许多干扰信号，所以，对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为雷达料位计能够准确测量的关键因素。 (２)测量数据处理：
旋转粘度计实验指导
实验1 用旋转粘度计测量液体的粘度 在工业技术和科研应用技术领域中，液体粘度的测量具有很重要的实用价值。本实验作为仪器应用型的物理实验，用ＮＤＪ—5S型旋转粘度计来测量液体的粘度。ＮＤＪ—5S型旋转粘度计是液体粘度测量的专用仪器，它可以对树脂、油漆、涂料、乳胶、胶粘剂、石油、洗涤剂等物质的绝对粘度或表观粘度进行测量。仪器操作简便，灵敏度高，可靠性强，测量过程用电脑控制，测量结果可直接用数字显示粘度值。 【预习重点】 （１）用旋转粘度计测量粘度的工作原理和方法。 （２）旋转粘度计的构造和调节使用方法。 图1—１旋转粘度计
【仪器】 ＮＤＪ—5S型旋转粘度计（图1—１），烧杯、天平等。 【原理】 图1—２（ａ）为旋转粘度计的原理图。Ａ为转子，它由电动机主轴通过游丝带动缓慢旋转，Ｂ为内径大于7ｃｍ的烧杯。把待测液体置于烧杯中（液面与转子细颈下沿对齐），当电动机主轴以一定转速ｗ0旋转时，转子Ａ通过游丝带动跟着旋转。稳定时，转子Ａ受到的粘性力矩与游丝恢复力矩平衡，此时转子Ａ也以转速ｗ0旋转，而转子Ａ与电动机主轴相对错移了一个角度θ（即游丝旋紧了θ角）。 在转子Ａ转速不太高（不引起湍流）的条件下，液体保持很好的分层转动，转速以转子表面附着层的ｗ0向外逐层降低，直到烧杯内壁的附着层转速为零。如果在转子Ａ附近任取一半径为ｒ的同心圆柱面，如图1—２（ｂ）所示，在这个柱面液层上相互作用的力矩 （1—１） 式中：η为粘度；ｌ为转子高度。 由于液体处于稳定旋转状态，各层都以各自稳定的角速度旋转，液层间相互作用的力矩都相等，而且都等于转子Ａ所受的游丝弹性恢复力矩Ｄθ（Ｄ为游丝的扭转系数），于是有
雷达液位计的原理及使用
雷达液位计的原理及使 用 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
雷达液位计原理及使用 1.雷达液位计的测量原理 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： D=CT/2 式中D——雷达液位计到液面的距离 C——光速 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。 VEGAPULS雷达液位计采用脉冲微波技术，其天线系统发射出频率为、持续时间为的脉冲波束，接着暂停278ns，在脉冲发射暂停期间，天线系统将作为接收器，接收反射波，同时进行回波图像数据处理，给出指示和电信号。 2.雷达液位计的特点 (1)雷达液位计采用一体化设计，无可动部件，不存在机械磨损，使用寿命长。 (2)雷达液位计测量时发出的电磁波能够穿过真空，不需要传输媒介，具有不受大气、蒸气、罐内挥发雾影响的特点，能用于挥发的介质如粗苯的液位测量。 (3)雷达液位计几乎能用于所有液体的液位测量。电磁波在液位表面反射时，信号会衰减，当信号衰减过小时，会导致雷达液位计无法测到足够的电磁波信号。导电介质能很好地反射电磁波，对VEGAPULS雷达液位计，甚至微导电的物质也能够反射足够的电磁波。介电常数大于的非导电介质(空气的介电常数为也能够保证足够的反射波，介电常数越大，反射信号越强。在实际应用中，几乎所有的介质都能反射足够的反射波。 (4)采用非接触式测量，不受罐内液体的密度、浓度等物理特性的影响。 (5)测量范围大，最大的测量范围可达0~35m，可用于高温、高压的液位测量。 (6)天线等关键部件采用高质量的材料，抗腐蚀能力强，能适应腐蚀性很强的环境。 (7)功能丰富，具有虚假波的学习功能。输入液面的实际液位，软件能自动地标识出液面到天线的虚假回波，排除这些波的干扰。 (8)参数设定方便，可用液位计上的简易操作键进行设定，也可用HART协议
毛细管粘度计的工作原理
毛细管粘度计的工作原理及创新设计 姓名：王根华 学号：1411081569 学院：机械工程与力学学院 班级：14机械研究生2班
1.工作原理 设不可压缩的粘性流体在水平管中作稳态层流流动，并设所考察的部位远离管道进、出口，且流动为沿轴向(z 方向)的一维流动，如下图所示: 物理模型： 1. 稳态、层流、不可压缩牛顿型流体 2. 沿ｚ方向的一维流动，0==θu u r ，0≠z u 3. 远离进出口 柱坐标下的连续性方程： 0)()(1)(1'=?? +??+??+??z r u z u r ru r r ρρθρθρθ （1） 式中，z r u u u z r 和、为方位角；为轴向坐标；为径向坐标；为时间；θθθ.' 分别是流速在柱坐标（r,θ,z ）方向上的分量。可简化为： 0=??z u z （２） 柱坐标的奈维-斯托克斯方程： r 分量 ()? ???????+??-??+??????????+??-=??+-??+??+??22222 222111'z u u r u r ru r r r v r p z u u r u u r u r u u u r r r d r z r r r r θθρθθθθθ（３） θ分量
()? ???????+??+??+??????????+??-=??++??+??+??22222 22111'z u u r u r ru r r r v r p r z u u r u u u r u r u u u r d z r r θθ θθθθθθθθθρθθ（４） z 分量 ?? ??????+??+??? ??????+??-=??+?+??+??+??2222111'z u u r r u r r r v z p z u u r u u u r u r u u u z z z d z z z z z r z θρθθθθ （５） 现在先考察z 方向的奈维-斯托克斯方程。对于一维稳态流动，式（5）中的 0,0' ==??r z u u θ，;0=θu 由于流动对于管轴对称，0=??θ z u ，02 2=??θz u 。将以上条件及（2）得到 )](1[r u r r r z p z d ????=??μ （6） 同理，对θ、r 方向的奈维-斯托克斯方程化简，可得 0=??θ d p （7） 0=??r p d （8） 从式（6）、（7）、（8）可以看出，该式左侧的d p 仅是z 的函数；而右侧z u 仅是r 的函数。因此，式（6）可写成常微分方程，即 dz dp dr du r dr d r d z μ1)(1= （9） 上式为右侧仅为z 的函数，左侧仅为r 的函数，而r 、z 又为独立变量，故两边应等于同一 常数才成立，即 常数 ==dz dp dr du r dr d r d z μ1)(1 （10） 边界条件：
雷达液位计工作原理及故障判断处理课件
洛阳三隆安装检修有限公司 2011.7.6
雷达液位计工作原理及故障判断处理 一、雷达液位计结构组成与工作原理 二、雷达液位计测量系统结构组成 三、雷达液位计工具软件及使用 四、雷达液位计校定 五、雷达液位计故障判断处理
一、雷达液位计结构组成与工作原理 1、结构组成：雷达液位计是由发射器头（TH）与天线组成。发射器头一般是通用的，同系列雷达液位计间可以互换。天线有多种形式，从而形成多种型号的雷达液位计。 发射器头由表体和电子单元（THE）组成。电子单元由微波单元、信号处理、数据通信、电源及瞬变保护电路板等构成。
2、工作原理：调频连续波（FMCW）测量原理。如下图所示，雷达液位计向液体表面发射微波，而约为10GHz带宽的微波信号连续地改变频率。在雷达信号被液面反射后，回波被天线接收。由于信号频率不断变化，与此时发射的信号相比，回波的频率稍微有所不同。频率的差异与到达液面的距离成比例，因此可得到空高。罐高减去空高，即为液位值。该方法称为调频连续波方法。并用于所有高性能雷达液位计。（另一种为微波脉冲时间行程（PTOF）测量原理：D =c ?t/2 ）
二、雷达液位计测量系统结构组成及接线 雷达液位计：RTG39、RTG40，罐旁指示仪：DAU2100、RDU40、751，DU2210-R ，多点温度计：MST RTL/2 RTL/2MODBUS FCU2160 DCS RTG RTG ．．．． ．． RTG RTG ．．．．．．．．．．．．．．．．．．ＤＡＵRTD ＤＡＵRTD ＤＡＵ RTD ＤＡＵRTD RTG ＤＡＵRTD RTG ＤＡＵRTD 原油罐区雷达液位计测量系统结构示意图 751751FCU2160 １、SAAB 雷达液位计测量系统是由RTG 液位计、FCU 现场通讯单元、RTL/2现场总线、DAU 现场数据采集单元、多点温度计MST （RTD 测温元件Pt100)等组成，如下图所示，通过FCU 与DCS 通讯。
灰库料位计工作原理及简单维修方法
新源灰库料位计工作原理及简单维修方法 料位计由传感器及控制显示仪表构成。安装在料仓顶部的料位计传感器的探测过程由控制显示仪表发出的信号控制。传感器由可逆电机、蜗轮、蜗杆、齿轮轴、绕线筒等组成。 开始位置：行程开关5在传感器6位置处，使传感器触点接通，传感器红灯亮，此时显示13M 注意：行程开关触点7的作用跟我们常用的行程开关的作用是一样的，就是当行程开关动作后，电机就停止转动，我们对其失去控制，只能先通过手动即用把子旋转电机，由电机带动齿轮，齿轮再带动行程开关，使行程开关触点7打开 当接到探测命令时：电机正转，经蜗轮、蜗杆减速后带动绕线筒和由链条带动齿轮轴转动，使钢绳下放，带动重锤由仓顶下降。当重锤降至料面时被料面托起来而失重，钢丝绳松弛，由弹簧将齿轮拉起
使传感器开关接触，报警响一声，控制显示器得到该信号立即发出电机反转命令，重锤上升返回，直到由链条带动的行程开关移动到传感器6位置处，使传感器触点接通，电机停转，重锤回到仓顶原始位置，完成一次探测过程。在此过程中控制显示仪表通过检测绕线筒的转数计算出重锤从仓顶到料面间的距离，在面板进行数字显示，并在面板端子上输出相对于料位的4～20mA电流输出。 常见故障： 1、由于本厂灰位计齿轮与链条经常不咬合，导致行程开关的移动与绕线筒的转动不一致，所以探测的次数多了就会出现钢丝绳被电机拉紧了，但行程开关还未移动到传感器6处，导致传感器触点不闭合 出现故障后检查时先看看钢丝绳是不是被拉紧了，如果被拉紧了一般都是这种原因造成的 处理方法： 1．将变频器电源开关停电 2．解开链子扣2，将链子拿下来 3．用把子转动电机转子由蜗轮、蜗杆减速后带动绕线筒将钢丝绳放松2-3米（此时钢丝绳全盘在绕线筒上） 4．用手转动小齿轮4，使行程开关移动到传感器6处，直到传感器指示灯红灯亮 5．装上链条和链子扣，送上变频器电 6．结束 注意：灰位计最容易出故障的地方就是由小齿轮4带动的齿轮轴和行程开关这些位置，维修的时候着重检查这几部分的触点动作情况，其他部分纯机械部分，极少出现故障