雷达水位计
雷达水位计技术参数
雷达水位计技术参数
1.频率范围：雷达水位计通常工作在微波频段，常用的频率范围为
6GHz至80GHz。
频率越高，测量精度越高，但成本也更高。
2.测量范围：雷达水位计的测量范围通常从数厘米到数十米不等，一
般可选定不同长度的天线来适应不同的测量需求。
3. 精确度：雷达水位计的精确度取决于多个因素，包括天线的角度
误差、波束宽度、工作环境的干扰等。
通常，精确度在±1 mm至±10 mm
之间。
4. 输出信号类型：雷达水位计的输出信号类型有模拟信号和数字信
号两种。
模拟信号一般为4～20 mA的电流信号，可直接与控制系统连接；数字信号一般为RS485、Modbus等协议的数字信号。
5.波束角度：雷达水位计的波束角度决定了测量点的大小和精度。
通常，波束角度在3°至10°之间，较小的角度将提供更准确的测量结果。
6.工作温度范围：雷达水位计在工作时需要适应不同的环境温度，工
作温度范围一般在-40℃至80℃之间。
7.安装方式：雷达水位计有多种安装方式，包括侧入式、顶入式和固
定安装式等。
不同的安装方式适用于不同的场景和需求。
8.环境适应性：雷达水位计通常需要能够适应恶劣的环境条件，如高温、低温、潮湿、腐蚀等。
因此，其外壳材料、密封性能和防腐蚀能力都
需要考虑到。
除了以上常见的技术参数，雷达水位计还可能具备其他附加功能，如
温度补偿、远程监控、报警功能等，用以满足更多的应用需求。
MGTR-S-R 系列雷达水位计使用说明书
MGTR-S-R系列雷达水位计产品使用手册智能传感终端系列版本：1.2.5.24 前言唐山市柳林自动化设备有限公司是一家专业从事物联网安全通讯终端、智能仪表与智慧应用系统的研发、生产、销售和系统工程技术服务的高新技术企业，河北省双软企业。
公司成立于2007年，拥有1总部(唐山)提供物联网智能终端、数字孪生、SaaS、PaaS、DaaS的研发、生产及销售；1中心(合肥)负责工程系统运维及客户服务，倾听需求，解决问题，成就客户；1研究院(南京）提供生态系统服务10+优质生态合作伙伴、100+核心渠道伙伴、20万+已实施系统现场软硬件设备在线运行。
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版权所有©唐山市柳林自动化设备有限公司2022，保留一切权利。
Copyright©Tangshan Liulin Automation Equipment Co.,Ltd.2022.目录第一章产品概述 (3)1.1产品简介 (3)1.2功能特点 (3)1.3产品选型说明 (4)1.4技术参数 (4)1.5雷达测量原理 (5)第二章产品外形及结构说明 (6)2.1产品外形尺寸 (6)2.2使用说明 (6)第三章产品安装 (7)3.1安装要求 (7)3.2安装示意图 (7)第四章设参与调试 (10)4.1硬件准备 (10)4.2PC上位机界面说明 (10)4.3参数说明 (11)4.3.1打开设参软件 (11)4.3.2【阻尼滤波】 (12)4.3.3【低位调整】 (13)4.3.4【高位调整】 (13)4.3.5【盲区设定】 (13)4.3.6【量程设定】 (14)4.3.7【算法】 (14)4.3.8【阈值裕量】 (15)4.44G通讯设备步骤 (15)第五章附录B：术语表 (19)第一章产品概述1.1产品简介MGTR-S-R系列雷达水位计，采用线性调频连续波（FMCW）体制，通过对发射信号和回波信号相参接收，形成与距离成比例关系的差频信号，采用信号处理和高精度频谱估计等技术手段来实现液位的高精度测量。
雷达水位计安装指导
北京古大仪表有限公司雷达水位计安装指导北京古大仪表有限公司一、 雷达水位计的安装方式● 河岸（堤）安装安装支架横梁跨度计算方法： 安装支架横梁跨度测算：天线尺寸 波束角Φ 78 （锥形） θ =12Φ 98 （锥形） θ = 8Φ 123 （锥形） θ = 6Φ 189（抛物面） θ =5北京古大仪表有限公司水库大坝安装●河道或浅滩安装北京古大仪表有限公司● 桥侧安装桥下安装（GDRD61 防护等级：IP68）1、安装支架见图1所示北京古大仪表有限公司图1，安装支架尺寸图北京古大仪表有限公司安装支架参考之一（图1a. 弯管安装支架）防雨罩雷达水位计北京古大仪表有限公司安装支架参考之二（图1b. 直管安装支架）防雨罩雷达水位计北京古大仪表有限公司2、螺母安装方式的支架制作与安装图2a、螺母安装方式支架尺寸图北京古大仪表有限公司图2b、螺母安装方式参考图北京古大仪表有限公司3、法兰与防雨罩的安装图3a、法兰与防雨罩安装尺寸图北京古大仪表有限公司图3b、法兰与防雨罩安装示意图北京古大仪表有限公司螺母安装方式示意图 图3c、螺母安装方式示意图北京古大仪表有限公司法兰安装及防雨罩方式、法兰及防雨罩安装方式示意图北京古大仪表有限公司4、IP68防护等级（浸水型）雷达水位计的结构与安装图4a、防护等级IP68雷达水位计的结构与尺寸图北京古大仪表有限公司典型应用图4b、防护等级IP68雷达水位计安装应用图北京古大仪表有限公司二、雷达水位计的应用实例●江西省抚州市安乐县龙潭水库自动水位遥测站—北京古大仪表有限公司黄河流域水文监测站——GDRD56-P（L）型雷达水位计用于黄河干流水位测量。
Array（2010年）北京古大仪表有限公司北京市山洪灾害防治非工程措施建设项目（昌平区、平谷区）Array——GDRD56-P（L）型雷达水位计用于潮白河、温榆河干流及支流水位测量。
（2011年）北京古大仪表有限公司黄河治理内蒙古段河套治理项目——GDRD56-P型雷达水位计用于黄河内蒙古段干流水文监测站水位测量。
雷达液位计的种类.
(1)脉冲式雷达液位计：利用相同频率的微波，发射与接收反射信号，测量其时间差来测量空间高度，根据设定的容器高度参数，得出液位高度。这种测量方法仅能作为控制级雷达液位计。 由于微波是以光的传播速度进行传播(C=300000km/s)，另外，仪表所测的范围也较小(≤40m)，因此所测量得出的时间极短，为纳秒级(ns)，无法进行较为正确测量，会造成显示不稳(介质高度不变，输出显示变化)、精度差、反应迟钝(因时间短，需对信号真实性进行检查及综合处理)等缺点，因该原理类似于超声波测量原理，即为增高了信号源频率的雷达液位计。
(2)连续调频式雷达液位计(FMCW—frquency—modulated continuous wave)：利用相位差的原理，发射不同频率的微波信号，由于液位位置不同，其返回的信号停留时的频率亦不同，因此与原发射的频率存在差异。根据频率的相位差，确定介质表面的位置，该原理的雷达液位计具有工作稳定、测量精度高、测量范围大等优点。 (3)测量精度：一般分：±lmm的液位计，亦有以±4mm作为计量级及工控级的分界线。目前雷达物位计技术精确度已能达0.2%--0.3%F‘S。
(4)调频连续波与脉冲雷达的比较 由于物位测量距离约数米至数十米范围，微波渡越时间在数十纳秒级。调频连续波雷达是将距离转为频率来测量，容易得到较高精确度。信号也容易处理，时间的积分效应能滤去液面不稳定的影响。甚至在干扰信号比主信号大时，还能清楚地识别主信号与干扰反射信号。早期的雷达物位计大多用此方案。但线路较复杂，成本高，难以普及。目前高精度雷达物位计仍用调频连续波方案。
雷达水位计测量原理
雷达水位计测量原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊雷达水位计测量原理。
这玩意儿啊，就像是我们生活中的一个小魔术，但可不是那种变兔子变鸽子的魔术哦，而是能帮我们准确测量水位的神奇魔法！你想啊，水这东西，有时候深有时候浅，就像个调皮的小孩子，让人捉摸不透。
那怎么才能知道它到底有多深呢？这时候雷达水位计就闪亮登场啦！它就像是一个超级侦探，专门去探寻水的秘密。
雷达水位计工作起来可有意思啦！它会发出一种特别的信号，就像我们跟朋友打招呼一样，然后这个信号碰到水面就会反弹回来。
嘿，这不就跟我们扔球到墙上再弹回来一个道理嘛！然后呢，根据这个信号往返的时间，雷达水位计就能算出水位有多高啦！是不是很神奇？这就好比我们要知道一个房间有多宽，我们可以从一边扔个东西过去，然后看它多久能碰到另一边再回来，我们就能大概算出房间的宽度啦。
只不过雷达水位计可比我们厉害多了，它能非常精确地完成这个任务。
而且哦，雷达水位计可不怕恶劣的环境呢！不管是狂风暴雨，还是烈日炎炎，它都能坚守岗位，兢兢业业地工作。
这要是换了我们人，可能早就受不了跑掉啦！它就像是一个坚强的战士，不管遇到什么困难都不会退缩。
想象一下，如果没有雷达水位计，那我们对于水位的了解可就全靠猜啦！那多不靠谱啊！有了它，我们就能准确地知道水位的情况，不管是在水库、河流，还是在大海里，它都能发挥大作用呢！你说这雷达水位计是不是很了不起？它虽然不大，但是却有着大大的能量，能为我们的生活和工作带来很多便利。
它就像是一个默默无闻的英雄，在背后默默地为我们付出。
所以啊，我们可不能小瞧了这小小的雷达水位计，它可是有着大本领的呢！它让我们对水这个神秘的家伙有了更清楚的认识，也让我们的生活变得更加安全和有序。
怎么样，是不是对雷达水位计测量原理有了更深刻的理解呢？下次再看到它的时候，可别忘了它的厉害之处哦！。
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一反射一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。
发射波接收波测距仪反射器图中，E 一空槽（罐）的高度；F一满槽（罐）的高度；D一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=vXt/2式中，t一脉冲从发射到接收的时间间隔v一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°C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。
雷达式水位计安装
雷达式水位计安装雷达式水位计雷达式水位计是一款高精度、非接触式的水位测量仪。
通过往水面发射高频雷达波，接收水面反射波，测量到水面的距离，测量中不与水面接触、不受浑水、污泥、水生植物等因素的影响。
并且安装工作量比较小，只需安装一个悬臂。
用途：河流水位，明渠水位自动监测水库坝前，坝下尾水水位监测调压塔（井）水位监测潮位自动监测系统，城市供水，排污水位监测系统雷达水位计主要用于水情监测采集系统对水位的采集。
相对于传统的浮子式和压力式水位计及目前较为流行的超声波式水位计，雷达测量水位技术是目前国内外精度最高，可靠性最好的技术之一。
雷达水位计对于水体的波动，可以通过前置CPU高速采集、信号处理、分析计算，达到用软件程序消除水面晃动的干扰，从而保证测量的精度，代替了原有防浪桶机械设备。
超声波水位计由于自身的物理特征，可靠性不佳。
其测量精度受温度，蒸汽，空气流动的影响较大，雷达水位计最主要的优点是抗干扰能力强，不受温度，风，蒸汽等影响，安装、使用、维护方便。
该水位传感器具有技术成熟、性能稳定、精度高等鲜明的优点，适合对测量精度要求较高的场合测量水位使用。
雷达无机械磨损，所以寿命长也更容易维护。
特点：1、全天候工作，26G微波反射原理，抗干扰能力强2、水位计可靠精度达5毫米3、无机械磨损、非接触型测量，寿命长，易维护4、测量与水质无关，不受浮冰等漂浮物影响5、不需要防浪井，对水流无影响6、可无人值守连续在线采集7、超低功耗，支持太阳能供电8、成本低，安装维护简单，寿命长雷达水位计性能指标：塔架式安装示意图四种采集水位的方法进行比对测量精度:5-10mm 分辨率3mm 量程70M 盲区：0m ～0.5m 接口方式RS-232,RS-485，4-20MA 电流信号工作环境温度-40～80℃，湿度0～90%无凝露供电12V DC 工作电流≤10MA 防护IP67，钢制防护安装罩项目压力式浮子式超声波式雷达式最小分辨率1mm 1mm-10mm 1cm-5cm 5mm 满量程精度>0.25%>0.3%>0.25%>0.1%零点稳定性易漂移易漂移不易漂移（需温度补偿）不易漂移（无需温度补偿）机械磨损与故障无有无无受水的比重影响有有无无是否与水体接触接触。
雷达水位计协议编码
雷达水位计协议编码
雷达水位计通常使用MODBUS协议进行编码和通信。
MODBUS是一种常见的通信协议，它定义了传输数据的格式
和通信规则。
在使用MODBUS协议时，雷达水位计可以作为MODBUS从
设备，通过串口或以太网与上位机或PLC进行通信。
以下是
一种可能的MODBUS协议编码示例：
1. 寻址和功能码：首先，上位机或PLC通过发送启动码来寻
址雷达水位计。
启动码由从设备地址和功能码组成。
从设备地址用于标识雷达水位计，功能码用于执行特定的功能，如读取水位数据或设置参数。
2. 数据读取：上位机或PLC可以发送读取指令来获取雷达水
位计测量的水位数据。
读取指令包括从设备地址、功能码、起始地址和读取长度等信息。
雷达水位计接收到读取指令后，会将请求的水位数据通过MODBUS协议进行编码并发送给上位
机或PLC。
3. 参数设置：上位机或PLC可以发送参数设置指令来配置雷
达水位计的工作参数。
参数设置指令包括从设备地址、功能码、起始地址和参数值等信息。
雷达水位计接收到参数设置指令后，会根据指令中的参数值进行相应的设置。
4. 错误处理：如果雷达水位计执行时发生错误，则会将错误码通过MODBUS协议进行编码并发送给上位机或PLC。
上位机
或PLC可以根据错误码识别和处理相应的错误，并采取适当
的措施。
需要注意的是，以上只是一种可能的MODBUS协议编码示例，具体的协议编码和通信方式可能会因雷达水位计的型号和厂商而有所不同。
在实际应用中应根据具体设备的使用手册或通信协议文档来进行正确的协议编码。
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雷达液位计天线发射及窄的微波脉冲，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。
由于电磁波的传播速度极高，发射脉冲与接收脉冲的时间间隔很小（纳秒量级）很难确认，雷达液位计采用一种特殊的解调技术，可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔，从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。
A量程设定
B低位调整
C高位调整
D盲区范围
测量的基准面是：螺纹底面或法兰的密封面
注：使用雷达液体位计时，务必保证最高液位不能进入测量盲区（图中D所示区域）。
水利行业应用特点：
行业推荐的雷达液位计采用了高频脉冲电磁波，因而具有：
●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，便于安装和加防尘罩等天线防护装置
●重量轻约1KG，便于安装
●测量范围最高可达70米，覆盖大型水库等水位测量
●多种输出电路接口与采集系统配合
●采用脉冲工作方式，雷达液位计发射功率极低，对人体及环境均无伤害
1、仪表介绍
应用：河道、湖泊、浅滩
测量范围：30米
过程连接：螺纹G1½ʺA/支架/法兰
过程温度：-40～100℃
过程压力：常压
精度：±3mm
频率范围：26GHz
防护等级：IP67/IP65
供电电源：DC（6—24V）/四线
信号输出：RS485/Modbus协议
现场显示：可选
外壳：铝/塑料
应用：河道、湖泊、浅滩
测量范围：70米
过程连接：螺纹G1½ʺA/支架/法兰
过程温度：-40～100℃
过程压力：常压
精度：±3mm
频率范围：26GHz
防护等级：IP67/IP65
供电电源：DC（6—24V）/四线
信号输出：RS485/Modbus协议
现场显示：可选
外壳：铝/塑料
2、安装
安装前的准备
请注意以下事项，以确保仪表能正确安装：
请预留足够的安装空间。
请避免强烈震动的安装场合。
图示说明及安装位置
雷达及支架安装示意图（一）
注：雷达天线发射微波脉冲时，都有一定发射角。
从天线下缘到被测介质表面之间，及发射微波波束所辐射的区域内不得有障碍物。
雷达及支架安装示意图（二）
3、电气连接
供电电压
(4～20)mA/HART（两线制）供电电源和输出电流信号共用一根两芯屏蔽电缆线。
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。
连接方式
安全指导
请遵守当地电气安装规程的要求！
请遵守当地对人员健康和安全的规程要求。
所有对仪表电气部件的操作必须由经过正规培训的专业人员完成。
请检查仪表的铭牌确保产品规格符合您的要求。
请确保供电电压与仪表铭牌上的要求一致。
防护等级
本仪表完全满足防护等级IP66/67的要求，请确保电缆密封头的防水性。
如下图：
如何确保安装满足IP67的要求：
请确保密封头未受损。
请确保电缆未受损。
请确保所使用的电缆符合电气连接规范的要求。
在进入电气接口前，将电缆向下弯曲，以确保水不会流入壳体，见①
请拧紧电缆密封头，见②
请将未使用的电气接口用盲堵堵紧，见③
4、仪表调试
三种调试方法：显示/按键
上位机调试
HART手持编程器
显示/按键
通过显示屏幕上的4个按键对仪表进行调试。
调试菜单的语言可选。
调试后，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
5、结构尺寸
单位：mm
表壳尺寸：
外观尺寸：
法兰选型：
6、技术参数
外壳
外壳和外壳盖之间的密封硅橡胶
外壳视窗聚碳酸酯
接地端子不锈钢
供电电压(6～24)V DC
四线制标准型
功耗max12mA
允许纹波-<100H Uss<lV
-(100～100K)H Uss<l0mV 电缆参数
电缆入口／插头M20xl.5电缆入口
接线端子导线横截面1.0mm²
输出参数
输出信号RS485
通讯协议Modbus
分辨率 1.6u A
故障信号电流输出不变；20.5mA22mA 3.9mA
积分时间(0～50)s
盲区天线末端
最大测量距离8630米
8870米微波频率26GHz
通讯接口Modbus通讯
协议
测量间隔大约1秒（取决于参数设置）调整时间大约1秒（取决于参数设置）显示分辨率1mm
工作存储及运输温度(-40～100)℃
过程温度（天线部分的温度）(-40～250)℃
压力Max.4MPa
耐震机械震动l0m/s²,(10～150)Hz 7、仪表线性
0-30米
发射角取决于天线尺寸
-￠46mm16°
-￠76mm12°
-￠96mm8°
-￠121mm6°
精度见下图
0-70米
发射角取决于天线尺寸
-￠76mm12°
-￠96mm8°
-￠121mm6°
精度见下图。