高频雷达物位计操作说明
高频雷达物位计使用说明书
目录
测量原理 (1)
仪表概况 (2)
结构尺寸 (3)
安装要求 (5)
电气连接 (8)
仪表调试 (10)
●测量原理
雷达物位计天线发射极窄的微波脉冲，这个脉冲以光速在空间传播，遇到被测介质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比，从而计算出天线到被测介质表面的距离。
?产品特点
公司引进德国领先的过程自动化控制技术，在原装芯片基础上成功开发出独特的回波处理技术，高频雷达物位计的微处理器发射频率达32GHz，使得仪表在多个虚假回波的工况下，可正确地确认真实回波，可以应用于各种复杂工况。
具有以下特点：
?频率高、波束角小,能量集中，具有更强抗干扰能力，大大提高了测量精度和可靠性；
?天线尺寸小，便于安装和加装防尘罩等天线防护装置；
?测量盲区小，对于小罐测量也会取得良好的效果；
?波长更短,对小颗粒物质的料位测量更适合；
?各种特殊复杂工况的测量，如高温、高压及小介电常数介质的测量等；
?非接触式、高可靠性，免维护的仪表
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● 高频雷达物位计产品概况:
外 形
KFL625系列
KFL626系列
KFL627系列
KFL628系列
应用场合 各种酸、碱储罐等腐
蚀性液体
液位测量
食品、医药等强腐蚀性或卫生级环境液体测量
复杂工况的固体液体测量 高温高压、多粉尘、介电常数小、大量程等
最大量程 10m 30m 20m 70m
测量精度 ±5mm ±5mm
±5mm ±15mm
过程连接
螺纹 PTFE/PP 法兰 螺纹
PP/PTFE/不锈钢316L 法兰
PTFE 法兰 不锈钢(PTFE 罩) 螺纹
PTFE/PP/不锈钢法兰 万向节不锈钢(PTFE 罩)
过程温度 -40…100°C
-50…150°C -50～200°C -50～400°C -40～+150℃ 散热片 -40～120°C -50～200°C -50～400°C 过程压力 (-0.1～0.3)MPa
(-0.1～4)Mpa (-0.1～40)MPa
(-0.1～0.5)MPa
(-0.1～4)Mpa (-0.1～40)Mpa
频率范围 32GHz
32GHz 32GHz
32GHz 信号输出 两线制/四线制 4-20mA/HART 两线制/四线制 4-20mA/HART 两线制/四线制 4-20mA/HART 两线制/四线制 4-20mA/HART 电 源 两线制DC24V
四线制DC24V /AC220V
两线制DC24V 四线制DC24V /AC220V
两线制DC24V 四线制DC24V /AC220V 两线制DC24V 四线制DC24V /AC220V 天线结构 喇叭
喇叭 喇叭/喇叭带万向节 喇叭/喇叭带万向节
抛物面 天线材质
PTFE 316L 不锈钢/PTFE 罩 PTFE/316L 不锈钢/PTFE 罩
316L 不锈钢 316L 不锈钢PTFE 罩 天线尺寸
Φ44mm *长137 mm Φ44mm *长237 mm
Φ75mm *长190 mm
Φ48mm *长140 mm Φ78mm *长227 mm Φ98mm *长288 mm Φ98mm *长474 mm Φ123mm *长620 mm
Φ98mm *长300 mm Φ98mm *长480 mm Φ123mm *长625 mm 法兰DN50/80/100
Φ48mm *长140 mm Φ78mm *长227 mm Φ98mm *长288 mm Φ98mm *长474 mm Φ123mm *长620 mm Φ98mm *长300 mm 万向 Φ98mm *长480 mm 万向 Φ123mm *长625 mm 万向
抛物面Φ98mm 天线特点
全密封四氟天线 耐腐蚀，防凝结物 耐温、耐压 抗凝结、抗挂料 四氟锥面天线 耐腐蚀、耐压、防凝结
耐温、耐压 防结露、结晶、挂料
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● 结构尺寸（单位：mm ）
A/B/C/G
型外壳/
材质：
AL/PBT/防静电PP/316L
D/H 型外壳/材质：AL/316L
KFL625
KFL626
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KFL627
KFL628
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● 安装要求
基本要求
天线发射微波脉冲时，都有一定的发射角，从天线下缘到被测介质表面之间，由发射的微波波束所辐射的区域内，不得有障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。必要时，须进行“虚假回波学习”，另外须注意微波波束不得与加料料流相交。安装仪表时还要注意：最高料位不得进入测量盲区：仪表距罐壁必须保持一定的距离：仪表的安装尽可能使天线的发射方向与被测介质表面垂直。安装在防爆区域内的仪表必须遵循国家防爆危险区的安装规定.防爆仪表的外壳采用压铸铝。防爆型仪表可安装在有防爆要求的场合，仪表必须接大地。
图示说明
测量的基准面是螺纹或法兰的密封面 1.
盲区范围（菜单1.9） 2.量程设定（菜单1.8） 3.高位调整（菜单1.2） 4.低位调整（菜单1.1）
注：使用雷达物位计时，务必保证最高料位不得进入测量盲区（图中1所示区域）
安装位置
安装时，注意仪表和容器壁至少保持200mm 的距离
1.基准面
2.容器中央或对称轴
1.基准面
2.容器中央或对称轴
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锥形容器，且为平面灌顶，仪表的最佳安装位
置是容器顶部中央，这样可以保证测量到容器底部
带万向节安装 防 潮
对于安装在室外或潮湿室内及制冷或加热的罐上的仪表，为了防潮，应拧紧电缆密封套，而且要在进线口处使电缆向下弯曲。如左图示
容器接管
KFL626接管示意图
KFL627接管示意图
容器接管的长度：必须保证探头伸出接管至少10mm
如果被测介质的反射特性好，容器接管可以略长于天线长度，容器接管的标准长度见下表。在这种情况下，接管末端要磨平，绝对不能有毛刺，如果可能，在磨圆。另外须进行“虚拟回波学习”
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常见安装位置的正误
1.正确
2.错误：仪表被安装在拱形或圆形灌顶，会造成多次反射回波，在安装时应尽可能避免。
1.错误：不要将仪表安装于入料料流的上方，以
保证测量的是介质表面而不是入料料流。 2.正确 注意：室外安装时应采取遮阳、防雨措施 反射板安装
搅拌
罐中有障碍物影响测量时，可加装反射板，把障碍物的反射波反射到别处，必要可 “虚假回波学习”
当罐中有搅拌，必要时仪表尽量远离搅拌器。安装后要在搅拌状态下进行“虚假回波学习”，以
消除搅拌叶片所产生的虚假回波影响。若由于搅拌产生泡沫或翻起波浪。则应使用导波管安装方式。
导波管安装
使用导波管安装（导波管或旁通管），可以避免容器内障碍物、泡沫对测量的影响 注：等压孔直径（5-10）mm
由于入料、搅拌或容器内其他过程处理，会在某些液体介质表面形成泡沫，衰减信号。如果泡沫造成测量误差，您应该讲传感器安装在导波管内，或使用导波雷达物位计。
如果KFL62X 安装在导波管内进行测量，导波管的直径最小50mm 。在连接导波管的时候，防止大的裂缝和焊缝。另外，必要时进行“虚假回波学习”。注：测量粘附性介质的时候，不能使用
导波管安装。
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● 电气连接
? 供电电压
(4－20)mA/HART(两线制)
电源供电和输出电流信号共用一根两芯线缆。具体供电电压范围参见技
术数据。对于本安型须在供电电源与仪表之间加一个安全栅。 (4－20)mA/HART(四线制) 电源供电和电流信号各自分别使用一根两芯线缆。具体供电电压范围参
见技术数据。
标准型仪表电流输出可采用接地形式输出。防爆型仪表电流输出必须浮空输出。仪表及接地端子应保证良好接地，通常接地可连接到罐的接地点上，若是塑料罐则应接到邻近的大地上。 ? 连接电缆的安装
一般介绍 供电电缆可使用普通两芯电缆，电缆外径应为（5-9）
mm
，以确保电缆
入口的密封。如果存在电磁干扰，建议使用屏蔽电缆。
(4－20)mA/HART(两线制) 供电电缆可使用普通两芯电缆。
(4－20)mA/HART(四线制) 供电电缆应使用带有专用地线的电缆线。
电缆的屏蔽和接线 1、屏蔽电缆两端均应接地。在传感器内部，屏蔽必须直接连接内部接
地端子。外壳上的外部接地端子必须接大地。
2、如果有接地连接，屏蔽电缆远离仪表一侧的屏蔽端必须通过一个陶瓷电容（比如：1nF/1500V)接地，以起到隔直和旁路高频干扰信号的作用。
本产品的防爆形式为本质安全型和本安+隔爆复合型。防爆标志：Exia IIC T6/Exd{ia}ia IIC T6.脉冲型雷达物位计采用铝外壳，电子部件采用胶封结构，从而确保电路发生故障时产生的火花不会泄放出来。产品适用于Exia IIC T6/Exd{ia}ia IIC T6防爆等级以下可燃性气体介质的物位连续测量。
本安型仪表使用时须用安全栅供电。FBS-2安全栅系本产品的关联设备，防爆形式为本质安全型。防爆标志：{Exia}IIC ，供电电压24V DC ±5%，短路电流为135mA,工作电流（4-20）mA.
所有电缆均要采用屏蔽电缆，从仪表到安全栅的最大长度为500m,分布电容≤0.1μF/Km 、KFware 调试
HART 手持编程器
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接线方式
两线
用于HART 两线制 1）供电以及信号输出 四线（两室）
接线方法：220V AC 供电，4-20mA 输出
四线（两室）
接线方法：24V DC 供电，4-20mA 输出
两线（两室）：24V DC 供电，4-20mA 输出
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● 仪表调试
调试方法
KFL62X 有三种调试方法： 1 显示/调试模块（ViewPoint ） 2 上位机调试软件KFware 3 HART 手持编程器
ViewPoint 是可以插接的显示调试工具，通过ViewPoint 上的4个按键对仪表进行调试，调试菜单的语言可选，调试后，ViewPoint 一般就只用于显示，透过玻璃视窗可以非常清楚地读出测量值。
1 液晶显示
2 按键 {
}键
-进入编程状态； -确认编程项； -确认参数修改 {
}键
-选择编程项； -选择编辑参数位； -参数项内容显示 {
}键
-修改参数值
{
}键
-退出编程状态； -退至上一级菜单 快捷 {
}键显示回波曲线
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上机位调试
通过
HART
与上位机相连
1 RS232/或USB 接口
2 KFL62X
3 用于COMWAY 变换器的HART 适配器
4 250欧姆电阻
5 COMWAY 变换器
通过I 2C 与上位机相连
1 Rs232/或USB 接口
2 KFL62X
3 用于COMWAY 变换器的I 2C 适配器
4 COMWAY 变换器
KFL40X 可用HART 手持编程器编程
1 HART 手持编程器
2 KFL62X
3 250欧姆电阻
编程说明 使用面板上的四个按键可实现仪表的参数设置、调试及检测等功能
编程菜单结构 菜单结构可参见（面板图）。图中向右横箭头的过渡由 键实现：向下的箭头过
渡由 键实现： 键实现横箭头的向左过渡。
基本设置包括仪表的基本参数：低位调整、高位调整、物料性质、阻尼时间、
输出映射、定标量单位、定标、盲区范围、传感器标签。
显示设置仪表的显示方式、显示内容、LCD 对比度。
诊断完成仪表的检验、测试功能。主要有：测量峰值、测量状态、选择曲线、 回波曲线及仿真。
包括虚假回波、电流输出、复位、测量单位、语言、HART 工作模式、复制传 感器数据及密码。
仪表基本信息如产品型号、序列号、生产日期、软件版本。
仪表在运行状态下按 键进入编程状态，显示编程主菜单。每个参数编辑
完成后，需用 确认，否者编辑无效。完成编辑后，按 键退出编程状 态，返回运行状态。在编程的任意时刻，可按 键放弃编程退出参数项编 状态。
当菜单进入字符/数字编程状态时，被编辑的参数第一位反黑，此时，可按
键改变该为字符/数字，直到所需字符/数字，按 键，字符/数字依次反黑， 可对其他位编程，编程完毕，按 确认编程。
可选参数是指编程项有数个被选参数项，供用户选择。用 键将箭头指向 所需参数处按 键确认编程。
基本设置包括主要仪表参数的设置，如量程、物料性质、阻尼时间等。在运
行状态下，按 键进入编程状态，液晶显示主菜单
注：右上角数字为菜单号
基本设置 显示 诊断
服务 信息 编程方法 参数编辑方法
字符/数字参数编辑 可选参数编程
编程菜单说明 1 基本设置 编程子菜单
低位调整用于量程设置。它与高位调整一起决定了电流输出线性对应关系的比
例。在主菜单中，当菜单号为1时，按键，进入基本设置子菜单，液晶显示
按键，进入编程低位百分比，参见前述参数编辑方法中的字符/数字参数
编程方法编辑百分比值及距离值。编辑完成后，按键，确认，按键放
弃编程。
高位调整用于量程设置。它与低位调整一起决定了电流输出线性对应关系的比
例。当液晶显示菜单号为1.1时，按键进入高位调整，液晶显示
此时，按键，即可对高位调整进行编辑。
当液晶显示菜单号为1.2时，按键进入物料性质编程，液晶显示。
物料性质菜单用于选择固体，液体，从而进一步确定物料的其他一些影响
测量的性质。
按键进入物料性质选择菜单，液晶显示
可用键移动箭头，选择物料性质为液体或固体，按键确认，进入物料
特性之物位变化速度设置菜单。液晶显示
当液晶显示菜单为1.3时，按键两次，进入物位快速变化设置菜单，液晶显示1.1低位调整
1.2高位调整
1.3物料性质
1.3.1物位快速变化
再按进入键进入快速变化菜单，液晶显示
用键移动箭头，选择物料是否为快速变化，按键确认
当液晶显示菜单号为1.3.1时，用键选择下一菜单，进入多重回波菜单，
液晶显示
按键，进入多重回波选择菜单，液晶显示
用键移动箭头，选择是否有多重回波，按键确认。
当液晶显示菜单号为1.3.2时，用键选择下一个菜单，进入表面波动/堆
角大菜单，液晶显示
按键，进入表面波动/堆角大菜单，液晶显示
用键移动箭头，选择液体表面是否波动或固体是否为大堆角，用键
确认。
当液晶显示菜单号为1.3.3时，用键选择下一个菜单，进入液体泡沫/固
体粉尘强菜单，液晶显示
1.3.2多重回波
1.3.3液面表波动/
固体堆角大
1.3.4液面泡沫/固
体粉尘强
按键，进入液体泡沫/固体粉尘强选择菜单，液晶显示
按键移动箭头，选择是否为液体泡沫或固体粉尘强的测量环境，按
键确认。按键退出物料性质编辑菜单。液晶显示
当液晶显示菜单号为1.3.4时，按键，进入DK值调整设置菜单，液晶
显示
当液晶显示菜单号为1.3.5时，按键，进入导波管设定设置菜单，液晶
显示
再按键，进入导波管直径选择菜单，液晶显示
注意：导波管设置必须是导波管存在的情况下才可设定有效。
当液晶显示菜单号为1.3时，按键，进入阻尼时间设置菜单，液晶显示
1.3.5 DK值调整
1.3.6 导波管设定
1.4阻尼时间
按键，进入参数编辑状态，用键设置数字，用键选择编辑数字位，
编辑完成后，按键确认。
输出映射用于在已由上位机设置的非线性输出映射与线性输出映射之间进行选择。
当液晶显示菜单号为1.4时，按键，进入输出映射编辑菜单，液晶显示
按键进入参数选择状态，用键选择线性或气体可选的映射方式，如线性、
锥筒等，编辑完成后按键确认。
当选择线性输出映射时，用于选择不同的显示单位。
当液晶显示菜单号为1.5，按键，进入定标量单位设置菜单，液晶显示
按键键进入参数选择状态，用键选择不同量纲，按键确认并进一
步选择相应的显示单位，在用键确认。
当选择线性输出映射后，用于指定具体映射关系。
当液晶显示菜单号为1.6时，按键，进入定标设置菜单，液晶显示
按键，参数域反黑，用键设置小数点位置，用键确认，0%对应
的参数域反黑，用及键设置参数，按键确认，用同样的方法设定
100%对应值。
当距离传感器表面较近处有固定障碍物干扰测量，且最大料位不会到达障碍
物时，可用盲区范围的设置功能来避免测量错误。
1.5映射输出
1.6定标量单位
1.7定标
1.8盲区范围
当液晶显示菜单号为1.7时，按键，进入盲区范围设置菜单，液晶显示
按键进入参数编辑状态，编辑完成后按键确认。
当液晶显示菜单号为1.8时，按键，将菜单移至传感器标签显示项，液晶
显示
按键进入参数编辑状态，编辑完成后按键确认。
基本设置菜单的内容到此结束。
此项功能用于显示方式编程。
当液晶显示主菜单时，按键，将箭头移至显示项，液晶显示
按键进入显示方式编程。
进入显示方式编程，液晶显示
表示当前显示的内容的参数是空高，即是仪表测量的空高值。按键，进入
参数编辑状态，液晶显示
用键将箭头移动至所需参数项，按键进入参数编辑状态，编辑完成后，
按键退出，显示编程，返回上一级菜单。
当液晶显示菜单号为2.1，按键，进入LCD对比度调试菜单，显示
1.9传感器标签
2显示
2.1显示内容
2.2LCD对比度调节
按键进入调节状态
用键设置数字，用键来增大或减小对比度，之后用键确认调节并保
存结果。
诊断功能用于仪表及各部件工作状态的测试及系统调试。
峰值显示的是测量过程中的空高峰值，此项参数可用服务菜单中的4.4复位项
清除。当液晶显示主菜单时，按键，将箭头移至诊断项，液晶显示
按键进入诊断功能，液晶显示
当液晶显示菜单号为3.1时，按键，进入下一个诊断测量状态，显示传感
器工作状态
当液晶显示菜单号为3.2时，按键就，进入波形曲线显示功能，液晶显示3.3选择曲线
3.2测量状态
3.1测量峰值
3 诊断
雷达料位计手操器调试说明
工程代号： 编写: 审核： 批准： 日期： 页 码 雷达料位计手操器调试说明 LR260 1、 恢复工厂设置 进入4 Service － 4.1 Device Reset － 选择Factory Defaults － 确定 2、 设定参数 进入2 Setup － 2.2 Input － 2.2.1 Sensor Calibration － 2.2.1.4 Sensor Units －选择M （单位是米） 2.2.1.5 Operation － 选择Level （物位测量） 2.2.1.6 Low Calibration Pt －输入16 （满量程16米） 2.2.1.7 High Calibration Pt －输入0（高位点） 2.2.7 Rate － 2.2.7.1 Response Rate －fast （选择反应速度） 标红处根据实际情况设定。 3、 回波选择（如以上步骤完成后仪表正常工作，不需调整此项） 2.2.4. Echo Processing － 2.2.4.1 Echo Select － 供选择形式12种，第三项 L ，第八项 BLF ，第十二项 TF 是常用的形式，根据实际情况调整。如果使用延长导波管，建议使用第三项L 。 4、 阻尼时间设定 2.2.4. 3.2 Damping Filter ，工厂默认为0，一般可设定5－20S 。可以抑制测量波动。 5、自动抑制范围
工程代号： 编写: 审核： 批准： 日期： 页 码 2.2.5.3 Auto Suppression Range 工厂默认为1.00M ，可以根据实际情况设置范围是0－30M 。一般设置为法兰下端面至喇叭天线的长度加20－30CM 。 2.2.5.2 Auto False Echo Suppression 虚假波抑制学习， 选择Learn ，等待变为On ，设置成功。 6、波形图 3.1 Echo Profile ,观察波峰位置。
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
雷达物位计型号
雷达物位计天线发射极窄的微波脉冲，这个脉冲以光速在空间传播，碰到被测介质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于电磁波的传播速度极高，发射脉冲与接受脉冲的时间间隔很小（纳秒量级）很难确认。 ＲＤ５Ｘ系列雷达物位计采用一种特殊的相关解调技术，可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时问间隔，从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。 由于采用了先进的微处理器和独特的ＥｃｈｏＤｉＳｃＯＶｅｒｙ回波处理技术，雷达物位计可以应用于各种复杂工况。 “虚假回波学习”功能使得仪表在多个虚假回波的工况下，可正确地确认真实回波，获得准确的测量结果。 多种过程连接方式及天线型式，使得ＲＤ５Ｘ系列雷达物位计适用于各种复杂工况及应用场合。如：高温、高压及小介电常数介质的测量等。 采用脉冲工作方式，雷达物位计发射功率极低，可安装于各种金属、非金属容器内，对人体及环境均无伤害。
应用：最大量程：３０ｍ测量精度：±１０ｍｍ 过程连接：Ｇ１１／２Ａ、１１／２ＮＰＴ天线材料：ＰＰ／ＰＴＥＥ过程温度：－４０．．．＋１２０℃过程压力：－１．０．．．３ｂａｒ频率范围：６ＧＨｚ 信号输出： 两线制／四线制４．．．２０ｍＡ／ＨＡＲＴ 液体特别是腐蚀性液体， 简单过程条件 液体特别是腐蚀性强的，又有一定温度压 力的条件下的液体，简单过程条件３０ｍ±１０ｍｍ Ｇ１１／２Ａ、１１／２ＮＰＴＰＰ／ＰＴＥＥ－４０．．．＋１２０℃－１．０．．．３ｂａｒ６ＧＨｚ 两线制／四线制４．．．２０ｍＡ／ＨＡＲＴ 应用：存储容量或过程容器，复杂最大量程：３５ｍ测量精度：±１０ｍｍ过程连接：法兰３１６Ｌ 天线材料：不锈钢／ＰＴＦＥ过程温度：－４０．．．＋２００℃过程压力：－１．０．．．４０ｂａｒ频率范围：６ＧＨｚ 信号输出： 两线制／四线制４．．．２０ｍＡ／ＨＡＲＴ 过程条件３１６Ｌ存储容器或过程容器，过程条件复杂，小介电常数介质。７０ｍ±２０ｍｍ／ＰＴＥＥ－４０．．．＋２００℃－１．０．．．４０ｂａｒ６ＧＨｚ 两线制／四线制４．．．２０ｍＡ／ＨＡＲＴ 法兰不锈钢３１６Ｌ ３１６Ｌ
雷达液位计和雷达料位计
雷达物位计使用说明书
目录 一、脉冲型雷达物位计 测量原理-------------------------------------------------------------------------------------------1 产品简介------------------------------------------------------------------------------------------2 安装指南------------------------------------------------------------------------------------------3 仪表尺寸------------------------------------------------------------------------------------------7测量条件------------------------------------------------------------------------------------------9 编程调试-------------------------------------------------------------------------------------------9 技术参数------------------------------------------------------------------------------------------11 产品选型------------------------------------------------------------------------------------------12 二、导波型雷达物位计 测量原理-------------------------------------------------------------------------------------------15 产品简介--------------------------------------------------------------------------------------------17 安装指南--------------------------------------------------------------------------------------------18 调试--------------------------------------------------------------------------------------------21 仪表尺寸---------------------------------------------------------------------------------------------22 技术参数--------------------------------------------------------------------------------------------22 产品选型--------------------------------------------------------------------------------------------23
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-软件算法说明
1.法兰距离计算 1.1.流程图 1.2.信号加窗 信号加窗用于减小频谱泄露，可选择三种窗函数之一：矩形窗、汉宁窗、布莱克曼窗。假设中频信号电压采样数组为v[N]，采样点数为N（N=1199）；加窗实际上是构建一个N点的数组w[N]，将v[N]和w[N]进行点乘运算；信号加窗后的输出数组x[N]可表示为：
x n=v n?w n（0≤n 频谱峰值探测的输出为波峰索引数组。 1.6.回波筛选 有效回波必须满足一定的位置条件和幅值条件。系统的距离分辨单元为： ?D=C 2B ?1199 4096 (1-5) 式中，C—真空中光速 B—扫频带宽 则回波的位置和幅度可以表示为： D=?D?i?TCL A=Y[i] (1-6) 式中，i—波峰索引 TCL— TCL长度 1)位置条件 有效回波位置必须处于盲区和罐底之间，将处于该范围之外的回波剔除。 2)幅值条件 有两种幅值条件：统一阈值、ATP阈值。统一阈值是将峰值小于某阈值的回波剔除；ATP阈值是由位置——阈值构成的一条折线，将峰值处于折线下方的回波剔除。 回波筛选的输出为回波索引数组。 1.7.谱估计 对回波索引数组中的每一个回波D，Y i,根据该回波前后各1个点D??D，Y i?1、D+?D，Y i+1的值，利用二次曲线拟合法估算回波的真实位置为： D0=D+Y i?1?Y i+1 2Y i?1+Y i+1?2Y i ??D (1-7) 回波的幅度为： 导波雷达物位计 使用手册 重庆霍克川仪仪表有限公司 目录 测量原理 (3) 产品介绍 (4) 安装指南 (5) 仪表调试 (10) 接线方式 (21) 技术参数 (21) 产品选型 (22) MPS2000系列导波雷达物位计 测量原理 导波雷达是基于TDR（时间行程）原理的测量仪表。 探头发出高频脉冲并沿缆绳传播，当脉冲遇到物料表面 时反射回来被仪表内接收器接收。通过独特的等效采样 技术，将记录脉冲发射到接收之间的时间差，最终转化 为仪表到料位之间的距离。并将距离信号转化为物位信 号。 输入 反射的脉冲信号沿缆绳传导至仪表电子线路部分，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。正确的回波信号识别由智能软件完成，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（零点），满罐高度（满量程）及一些现场工况和应用参数来来使得仪表自动使用现场的测量环境，对应料位的比例输出4～20mA电流信号以及HART仪表总线上的数据。 产品介绍 安装指南 下述的安装指南适用于缆式和杆式探头测量固体颗粒料和 液体物体。同轴管式探头只适用于液体物体。 安装位置： 尽量远离出料口和进料口。 对金属罐和塑料罐，在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐， 物位仪表不要安装在罐的中央。 建议安装在料仓直径的1/4处。 缆式探头或杆式探头离罐壁最小距离不小于30厘米。 探头底部距罐底大约30mm。 探头距罐内障碍物最小距离不小于200mm。 如果容器底部是锥型的，传感器可以安装 罐顶中央，这样可以一直测量到罐底。 测量范围 说明： H----测量范围 L----空罐距离 B----顶部盲区 E----探头到罐壁的最小距离 顶部盲区是指物料最高料面与测量参考点之间的最小距离。 底部盲区是指缆绳最底部附近无法精确测量的一段距离。 顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。 注意： 只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能保证罐内物位的可靠测量。 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。 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： 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 1．雷达物位计产品概述 1.1 简介 KTRD80 系列传感器是先进的雷达式物位测量仪表，测量距离最大35 米,可以用于存储罐、中间缓冲罐或过程容器的物位测量，输出4...20mA 模拟信号。 1.2 应用 ●采用先进的非接触式测量 ●采用极其稳定的材料制造 ●测量液体、固体介质的物位 ●可以测量所有介电常数＞1.8 的介质 ●测量范围0...20m(可以扩展到35 米) ●采用两线制、回路供电的技术，供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输 ●4...20mA 输出或数字型信号输出 ●分辨率1mm ●不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响 ●不受介质密度、粘稠度和温度的变化的影响 ●过程压力可达40bar ●过程温度可达250℃ 1.3测量原理 高频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精确的测量。 即使工况比较复杂的情况下，存在虚假回波，用最新的微处理技术和调试软件也可以准确的识别出物位的回波。 1.4 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 1.5 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。 2.仪表介绍： 应用：过程条件简单，腐蚀性的液体。浆料、固体 比如：污水储罐，酸碱储罐，浆料储罐，固体颗粒，小型储油罐 测量范围：20 米 过程连接：G11/2 螺纹或11/2NPT 介质温度：-40-120℃ 过程压力：-1.0-3bar 重复性：±2mm 精度：< 0.1% 频率范围：6.8GHz 防爆/防护等级：Exia II CT6/IP67 FMR250雷达料位计使用说明书 天线接收物料表面反射回的微波脉冲信号， 并将其传输给电子部件。微处理器对 信号进行处理，识别微波脉冲在物料表面所产生的回波信号。 参考点至物料表面间的距离与脉冲信号的运行时间成正比： D=c ? t/2 其中为光速 空罐高度E 已知，则物位为L ： L=E-D+A 请参考上图，确定参考点的位置。 L ： level （料位高度），显示在 OA6中 E ： empty calibr. （空罐标定，=zero ，零点），在菜单 005中设置 F ： full calibr.（ 满罐标定，=span ，量程），在006设定 D ： distanee （空仓高度），显示在 0A5中 A :在057菜单中设置 —、显示 2.1显示符号的意义 符号 意义 || 1 报警符号 当仪表处于报警状态时，改符号出现，若此符号闪烁，则表示 报警 占 锁定符号 当系统被锁定，即不能进行输入时，改符号出现 缘我址誉― 17/ESPTIR17/) 或 J TbimT ： 20mA 100% 、测量原理 4 mA □% I '■ I I 在一般的料位测量的使用中，主要设置以下参数: 介质类型（media type 001）,罐体形状（Vessel/silo 00A）空罐标定（Empty Calibr. 005）,满罐标定（Full Calibr. 006），线性化（linearisation 041），客户单位（Customer unit 042），最大量程（max scale 046此处的数值需与满罐高度一致）零点调整（offset 057这一数值将会加到测量值上） 在调试过程中需要用到的其他菜单： 电流输出模式（Curr. Output mode 063 一般选择“标准” -“Standarc”）查看波络线（在菜单envelope curve 0日查看信号距离。 （基本设置00）--（介质类型001: solid固体；liquid液体）----（罐体形状 00A: unknow 未知；metal silo 金属仓；…..）---（介质特性00B: unknow 未知；DC1.6..1.9…..）---（过程条件00C: standard 标准;f ast change快速变化；…..）---（空罐标定005:输入数值）---（满罐标定006:输入满量程值）---（距离/ 测量值008:显示D和L）--（检查距离051 : distance= OK距离OK ；dist. too small 距离太小；manual 手动；...）---（抑制图范围052：手动输入，在此范围内 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。 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 雷达物位计是20世纪60年代中期国外开始生产使用的一种新技术产品。它是一种采用微波测量技术的非接触式液位测量仪表。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，雷达物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，雷达物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。 雷达物位计的测量原理 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。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。 雷达物位计的特点 1、雷达物位计主要由电子控制单元和天线构成，无可动部件，不存在机械磨损，与机械部件的液位测量仪表相比使用寿命较长。真正免维护。 2、雷达物位计能用于大部分液位的液位测量，其发出的微波能穿过真空，不需要传输媒介，受大气、蒸汽、罐内挥发雾的影响小。 3、采用非接触式测量，不受罐内液位密度、浓度等物理特性影响。测量范围大、抗腐蚀能力强。 4、安装方便、故障率低、维护容易、精度高、可靠性高等优点。 5、采用数字与模拟两种输出方式，可以单台或多台按总线式配置，能方便地与上位监控计算机相连接。 6、仪表辐射率低，对周围环境及人员基本上没有伤害。 导波雷达液位计变送器的安装调试 污水处理污水池液位（VEGA Hart协议） 1、原理：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。 2、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。 3、安装应注意的问题（１）当测量液态物料时，传感器的轴线和介质表面保持垂直；当测量固态物料时，由于固体介质会有一个堆角，传感器要倾斜一定的角度。（２）尽量避免在发射角内有造成假反射的装置。特别要避免在距离天线最近的1/3锥形发射区内有障碍装置（因为障碍装置越近，虚假反射信号越强）。若实在避免不了，建议用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度，使传感器较容易地将虚假信号滤出。（３）要避开进料口，以免产生虚假反射。（４）传感器不要安装在拱形罐的中心处（否则传感器收到的虚假回波会增强），也不能距离罐壁很近安装，最佳安装位置在容器半径的１／２处。（５）要避免安装在有很强涡流的地方。如：由于搅拌或很强的化学反应等，建议 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。hawk导波雷达物位计产品说明书[2]
导波雷达液位计的原理及应用
雷达物位计的原理及应用
(参考)智能雷达液位计操作手册
雷达物位计工作原理
雷达物位计的介绍
FMR250雷达料位计使用说明书
常见几种液位计工作原理
OPTIWAVE7300C雷达液位计操作说明130921
雷达物位计原理特点
导波雷达液位计变送器的安装调试
雷达液位计工作原理及故障判断处理课件