一.雷达液位计的特点
雷达液位计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。由于材料的使用,对情况极其复杂的化学、物理条件都很耐用,它可以提供准确可*、长期稳定的模拟量或数字量的物位信号。
5、维护方便,操作简单
雷达液位计具有故障报警及自诊断功能。根据操作显示模块提示的错误代码分析故障,及时确定故障予以排除,使维护校正更加方便、准确,保障仪表的正常运行。
6、适用范围广,几乎可以测量所有介质
从槽罐体的形状来说,雷达液位计可以对球罐、卧罐、柱形罐、圆柱椎体罐等的液位进行测量;从罐体功能来说,可以对储罐、缓冲罐、微波管、旁通管中的液位进行测量;从被测介质来说,可以对液体、颗粒、料浆等进行测量。
二.雷达液位计的选型
非接触物位测量中,雷达技术的应用近年来获得快速发展。超声波物位计中换能器是眼睛,而雷达物位计中高频头和天线是眼睛,回波处理是物位计的大脑。雷达物位计继承了超声波物位计的回波处理技术。 雷达物位计发出的电磁波碰到被测介质被反射,反射回波的质量反映了物位计应用效果。回波质量定义为小回波幅度(在恶劣条件下回波幅度)比大噪声幅度(虚假回波、多径反射波等的幅度)。回波质量数值越大,物位计应用效果越好。 回波强度主要受以下因素影响 传播介质介电常数越稳定越有利于传播。雷达波是电磁波,电磁波在传播过程中不受传播介质稳定程度的影响,只与其介电常数有关。这是雷达技术与超声波技术的重大区别。 被测介质表面越平整,其介电常数越大越有利于回波反射。 所以考虑现场工况时,应特别注意这两个方面:(1)天线到被测介质间空气介电常数的分布(2)被测介质的表面状态及其介电常数。 雷达物位计的优点是:不受空气波动影响,随距离衰减小,穿透力强。 雷达的局限性:1)影响雷达的性能是介电常数,理论上在真空中雷达衰减极小,当空气中存在对雷达衰减物质,例如:含高介电性的粉尘粉末(石墨,铁合金等),水蒸气很大,测量距离和效果要受影响。2)被测介质的挥发气体会
在天线上聚集,水蒸汽会在天线上聚结,此时,会影响雷达波发射,严重时雷达波不能发出。3)被测介质的介电常数不能太小。4)尽管温度和压力对雷达影响极小,但雷达天线是由材料做成,雷达可适应温度和压力的范围与使用的材料和密封结构有关。 雷达物位计目前已成为市场上的主流产品,而低频率雷达物位计尽管具有价格相对低廉的优点,但在主要应用领域中,属于逐渐被淘汰的产品。从超声波物位计的应用中得知,要获得比较好的回波,换能器工作频率大约40KHz,波长大约9mm,这时发射波的开角为7°-8°。工作频率越高,其开角越小,但其量程较小。与超声波类比,雷达物位计要获得上述效果的回波,其工作频率应为26GHz,此时,其波长为11mm。当用口径为100mm的喇叭时,可获得7°-8°开角的发射波。若雷达工作频率是6GHz,则相当于超声波的工作频率为10KHz。而工作频率为10kHz的超声波物位计在物位测量中各项指标都很不理想,特别不适于固体料位的测量。与低频率雷达相比,高频雷达有以下优点: 1)高频雷达物位计(主要指26GHz和24GHz)具有能量高,波束角小(一般Φ95的喇叭天线的波束角为8o,而6GHz低频脉冲雷达的喇叭天线直径为Φ246时,波束角为15o),天线尺寸小,精度高等优点。 2)26GHz雷达波长11mm,6GHz雷达波长50mm,雷达测量散装料位时,雷达波反射主要来自料面的漫反射,漫反射的强度与物料大小成正比,与波长成反比,而大部份散装料直径远远小于50mm,这就是为什么目前26GHz雷达是散装料物位测量的佳选择。 3)在一些直径小高度矮的小罐应用中, 6GHz雷达天线长(300-400mm)无形中增大了盲区(大约600mm),由于6GHz雷达方向性差(开角大)在小罐中会产生多径反射;26GHz雷达频率高频,天线短,方向性好,克服了6GHz雷达的缺点,适用于小罐测量。 4)由于现场环境恶劣,随着时间推移,雷达天线会堆积污物、水汽等,26GHz雷达天线小,加天线罩可大大改善污物、水汽影响;6GHz雷达天线大,加天线罩很困难。且仪表较沉重,清理困难。 5)由于26GHz雷达方向性好,很多恶劣工况,可通过简单隔离,将雷达装在容器外进行测量。 目前,26GHz雷达物位计的价格已与6GHz雷达物位计价格相当,这更促进了26GHz雷达物位计的应用。 可以预见,6GHz雷达物位计市场占有率会大大降低。随着技术的进步,我们期待更高频率(如:90GHz)、更小开角(如:2°,3°)、更小体积的雷达物位计的面世。我们将在此领域中不懈地努力,将雷达物位测量做到。 三.雷达液位计产品图片
四.雷达液位计的种类有哪些?
雷达液位计的光按波段分,可分为可见光、红外、紫外、X光、多波长可调谐,目前工业雷达导波。例如:喇叭口雷达,导播雷达,高频雷达.低频雷达,半导体侧面/端面泵浦激光器1.064um红外激光,像用于光纤激光按波段分,还用于光纤雷达液位计里面的就是光纤激光器.
通常激光打标机的激光器种类可分为固体、气体、液体、半导体和染料等几种类型:
(1)固体激光器一般小而坚固,脉冲辐射功率较高,应用范围较广泛。如:Nd:YAG激光器。Nd(钕)是一种稀土元素,YAG代表钇铝石榴石,晶体结构与红宝石相似.
(2)半导体激光器可以通过外加的电场、磁场、温度、压力等改变激光的波长,能将电能直接转换为激光能,所以发展迅速。应用的类型有半导体雷达液位计.
(3)气体激光器以气体为工作物质(主要为惰性气体),单色性和相干性较好,激光波长可达数千种,像我们平时使用的二氧化碳激光打标机就是使用气体激光器。气体激光器结构简单、造价低廉、操作方便。在工农业、医学、精密测量、全息技术等方面应用广泛。气体激光器有电能、热能、化学能、光能、核能等多种激励方式。
(4)以液体染料为工作物质的染料激光器于1966年问世,广泛应用于各种科学研究领域。现在已发现的能产生激光的染料,大约在500种左右。这些染料可以溶于酒精、苯、丙酮、水或其他溶液。它们还可以包含在有机塑料中以固态出现,或升华为蒸汽,以气态形式出现。所以染料激光器也称为'液体激光器'。染料激光器的突出特点是波长连续可调。燃料激光器种类繁多,价格低廉,效率高,输出功率可与气体和固体激光器相媲美,应用于分光光谱、光学、医疗和农业。
(5)红外激光器已有多种类型,应用范围广泛,它是一种新型的红外辐射源,特点是辐射强度高、单色性好、相干性好、方向性强。
激光分为可见光和不可见光:是根据人的肉眼是否能看到来划分的。光的可见与不可见与光(或者说电磁波,光就是电磁波)的波长有关系,人眼能看到的电磁波的波长范围是550nm到680nm,400nm左右的是紫色光,小于这个波长的人眼就看不到了,半导体激光打标机,二氧化碳激光打标机,光纤激光打标机都属于可见光,而紫外激光打标机采用的波长是459nm的,属于不可见的,也是同类
激光按波段分,可分为可见光、红外、紫外、X光、多波长可调谐,目前工业用红外及紫外激光。例如CO3激光器12um红外激光,氪灯泵浦YAG激光器13um红外激光,氙灯泵浦YAG激光器1.064um红外激光,半导体侧面/端面泵浦激光器1.064um红外激光,像用于光纤雷达液位计里面的就是光纤激光器.
通常激光打标机的激光器种类可分为固体、气体、液体、半导体和染料等几种类型:
(1)固体激光器一般小而坚固,脉冲辐射功率较高,应用范围较广泛。如:Nd:YAG激光器。Nd(钕)是一种稀土元素,YAG代表钇铝石榴石,晶体结构与红宝石相似.
(2)半导体激光器可以通过外加的电场、磁场、温度、压力等改变激光的波长,能将电能直接转换为激光能,所以发展迅速。应用的类型有半导体雷达液位计
(3)气体激光器以气体为工作物质(主要为惰性气体),单色性和相干性较好,激光波长可达数千种,像我们平时使用的二氧化碳激光打标机就是使用气体激光器。气体激光器结构简单、造价低廉、操作方便。在工农业、医学、精密测量、全息技术等方面应用广泛。气体激光器有电能、热能、化学能、光能、核能等多种激励方式。
(4)以液体染料为工作物质的染料激光器于2001年问世,广泛应用于各种科学研究领域。现在已发现的能产生激光的染料,大约在500种左右。这些染料可以溶于酒精、苯、丙酮、水或其他溶液。它们还可以包含在有机塑料中以固态出现,或升华为蒸汽,以气态形式出现。所以染料激光器也称为'液体激光器'。染料激光器的突出特点是波长连续可调。燃料激光器种类繁多,价格低廉,效率高,输出功率可与气体和固体激光器相媲美,应用于分光光谱、光学、医疗和农业。
(5)红外激光器已有多种类型,应用范围广泛,它是一种新型的红外辐射源,特点是辐射强度高、单色性好、相干性好、方向性强。
激光分为可见光和不可见光:是根据人的肉眼是否能看到来划分的。光的可见与不可见与光(或者说电磁波,光就是电磁波)的波长有关系,人眼能看到的电磁波的波长范围是540nm到750nm,600nm左右的是紫色光,小于这个波长的人眼就看不到了,半导体激光打标机,二氧化碳激光打标机,光纤激光打标机都属于可见光,而紫外激光打标机采用的波长是355nm的,属于不可见的,也是同类雷达液位计设备中的冷加工模式,更加适用于高精度,高要求的打标场合.
五.雷达液位计外观尺寸图
六.雷达液位计的安装
任何雷达物位计的测量都要求有足够的反射信号.以下因素将影响反射信号强度: 1)测量距离. 距离越大,信号越弱 2)表面状态. 动荡不稳定的表面将降低反射雷达波的强度. 3)介电常数. 介电常数越大,反射越强大. 4) 天线尺寸. 天线尺寸越大,将得到越窄的雷达波束角和更集中的雷达波能量 5)天线上的积垢灰尘.