智能雷达物位计选型样本
安徽天康【集团】股份有限公司
目 录
一智能型雷达物位计
1.产品概述 (2)
2.仪表介绍 (3)
3.安装指南 (4)
4.导波管内的测量 (9)
5.导波管的设计指南 (11)
6.虚假回波 (12)
7.典型的安装错误 (13)
8.JERD800系列尺寸 (15)
9.法兰和喇叭口天线外形尺寸图 (16)
10.发射角和虚假反射 (17)
11.仪表线性 (18)
12.测量条件 (19)
13.接线方式 (19)
14.调试 (19)
15.技术数据 (21)
16.产品选型 (22)
二现场信号显示器
1.液晶显示仪表技术规格 (25)
2.壳体技术规格 (25)
3.性能 (25)
4.现场信号显示器选型 (25)
物位计选型参数表 (26)
一 智能型雷达物位计
1．产品概述
1.1 简介
JERD800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/HART （两线）●
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。
0%
2.
仪表介绍
JERD800系列智能雷达物位仪表
JERD801
应 用：存储或过程容器腐蚀性的液体、浆料、固体比如：水液储罐，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：法兰介质温度：-40-150℃过程压力：-1.0-20bar 重 复 性：± 2mm 精 度：< 0.1%频率范围：6.8GHz 防爆/防护等级：Exia II C T6/IP67信号输出：4…20mA/HART(两线)JERD802
应 用：适应各种存储容器或过程计量环境，液体、浆料、固体比如：原油、轻油储罐，原煤、粉煤仓位，挥发性液体储罐，焦碳料位，浆料储罐，固体颗粒测量范围：35米过程连接：法兰过程温度：-40-250℃过程压力：-1.0-40bar 重 复 性：± 2mm 精 度：< 0.1%频率范围：6.8GHz 防爆/防护等级：Exia II C T6/IP67信号输出：4…20mA/HART(两线)
JERD803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 C T6/IP67信号输出：4…20mA/HART(两线
)
3. 安装指南
3.1 安装位置说明
●建议距离（1）罐体内壁至安装短管的外
壁应大于罐直径的1/6；
●离罐壁最小距离为300mm；
●不能安装在入料口的上方（4）。
●不能安装在中心位置（3），如果安装在
中央，会产生多重虚假回波，干扰回波会导致信号丢失。
●如果不能保持仪表与罐壁的距离，罐壁上
的介质会黏附造成虚假回波，在调试仪表的时候应该进行虚假回波存储。
3.2 罐内安装
●在信号波束内，应避免有如下安装物
（1）：例如限位开关，温度传感器等。
●对称装置（2），如真空环，加热线圈，
挡板等等。
●如果罐内有（1）（2）干涉物件，应采用
导波管进行测量。
3.3 最佳安装选择
●天线尺寸：天线越大，波束角越小，干扰
回波将越弱。
●天线调整：将天线调整到最佳测量位置。
（见第8页）
●导波管：导波管安装用来避免干扰回波。
（见第9页）
3.4 JERD801、JERD802的罐内安装
3.4.1 标准安装
●雷达天线不可向罐壁倾斜。
●为了使温度影响最小化，在对接法兰的连
接处必须使用弹簧垫圈。
●杆式天线的雷达波发射处必须伸出安装短
管。
●垂直放置杆式天线，不要让雷达束指向罐
壁。
2 3
4
3.4.2 JERD801系列典型安装
●棒式天线可以直接安装在容器开孔上，
开孔尺寸为：G11/2A、DN50…DN150,接管长度尽量不要超过150mm(如果使用较长的天线，接管不能超过250mm),注意：PTFE棒式天线的机械承载能力有限，如果受到弯曲的力，会变形或折断。
●PTFE(聚四氟乙烯)的棒式天线特别适于测
量腐蚀性的介质，如酸和碱。食品行业的无菌容器需要不起反应，且安装尺寸小的仪表，PTFE棒式天线不但不会起任何反应，而且所需的容器开孔很小，只有50mm或G11/
2
A螺纹开孔。
3.5 JERD803的罐内安装
3.5.1 标准安装
●喇叭天线必须延伸出安装短管，否则应使
用天线延长管。
●喇叭天线必须调整至垂直，不要让雷达束
指向罐壁。
3.5.2 安装短管较长时使用天线延长管
●当喇叭长度小于安装短管长度时，应使用
天线延长管。
●如果喇叭口直径大于安装短管的直径，包
括延长管在内的天线需要从容器里面安装。选择延长管时仪表至少抬高100mm。安装在G11/2A接管上螺纹连接的棒式天线安装在G1
/
2
A螺纹上的棒式天线
特殊延长管
● 若天线需要倾斜或垂直于罐壁安装，可使用45°或90°的天线延长管。
从外部穿过塑料罐壁进行测量
● 介质的介电常数ε r ﹥10
● 最高液面应低于罐顶20cm
● 距离H 应大于100mm
● 建议使用支座安装以便调整至理想的H
● 若有可能应避免安装在冷藏或粘附的场合，天线与容器之间的空间应有保护措施
● 选择低介电常数的容器建造材料及相应的厚度，不得使用导电塑料
● 若有可能，使用天线DN250/10″
●
在罐外的波束范围内不要安装任何可能引起干扰的部件（如管子）
3.6 最佳安装位置
标准安装
标记应指向罐壁；安装标记应位于法兰的两个螺栓孔的正中间
法兰的定位方向
为了准确定位，在法兰或螺纹上均有标记，在安装时，此标记必须符合下述方向：
● 法兰的指示标记应指向罐壁或罐的中心。
● 如使用导波管安装，法兰标记应指向开孔的一侧。
● 如使用旁通管安装，法兰标记应与指向连通管的一侧。
雷达在使用过程中，回波信号的幅度表明了安装位置是否最佳，在固体料应用场合如果回波信号幅度较低可转动法兰，每次转动一个孔位使干扰回波达到最小。另外还可以通过虚假回波存储，达到最好测量效果。
操作步骤如下：
Ⅰ) 在打开储罐的过程连接之前，必须确认罐内无压力，并无有害介质。
Ⅱ) 应确认容器内空罐或料位刚好覆盖罐底的情况下进行定位调整，料位较少的情况下也可进行定
位调整；可通过虚假回波存储，对回波信号进行优化。
Ⅲ) 将法兰标记转动一个孔位，或将螺纹转动1/8圈，注意回波幅度，继续旋转法兰或螺纹，直到转
动一圈为止，在回波信号最佳位置定位。
Ⅳ) 在最优位置固定好法兰或拧紧螺纹，若有必要，更换密封圈。
回波信号示意图：
图一 正常的物位回波
图二 有虚假回波
图二
db
db
4. 导波管内的测量
4.1 一般介绍
● 如果容器内的装置复杂，比如：加热盘管、换热器或运转很快的搅拌器等，需要使用安装导波
管的天线。当介质产生持续涡流或者容器内装置造成虚假反射时，也可以采用这种天线。
● 由于雷达信号在导波管内被聚焦，所以可以测量介电常数小的介质（ε r ＝1.6…3）。
● 下面开口的导波管必须达到需要的最低液位，这样才能在管道中进行测量。
● 注意导波管上方的通气孔应该与仪表标牌一侧在一条直线上。
● 除了在容器内安装导波管之外，还可以在容器外安装旁通管。
● 如果通过导波管或旁通管测量，由于雷达信号的运行时间的改变，最大测量范围会缩小5…
20％（比如：DN50:15m 而不是20m ，DN100:18m ，而不是20m ）。
● 将传感器的标牌的一侧对准导波管开孔的轴线。由于雷达信号的极化，只有在这个方向上，才
能保证稳定可靠的测量。
安装旁通管的天线
● 如果传感器安装在旁通管上（比如：以前使用的是浮子钢带测量装置），雷达传感器必须安装
在高于旁通管与容器上部的连通部分至少500mm 的地方。如果旁通管的内壁不平，需要在附加使用一个测量套管（管子套管子）。
● 如果介质的介电常数小（＜4），旁通管的长度应较普通的旁通管长，因为部分雷达信号可以
穿透介电常数小的介质，当旁通管的介质很少的时候，由旁通管底部反射的回波信号要比介质反射的信号还要强，此时，经常出现测量误差。在这种情况下，如果将旁通管延长（300…800mm ）,穿透介质的那部分雷达信号可以在这部分介质中被衰减。也可以在旁通管底部安装折射板，将到达底部的雷达信号折射走。
延长的旁通管用于测量表面波动大的介质
利用旁通管测量介电常数小的介质
焊接在容器上的导波管安装在容器接管上的导波管
4.2 粘附性介质
● 对于粘附性介质，导波管的直径应该尽
量大一些。对于非粘附性的介质，导波
管的直径可以为50mm ，对于有些粘附
的介质，导波管的直径一般为100mm 或
150mm 。
● DN50、DN80、DN100、DN150安装导波
管如果介质的粘附性太强，不能通过导波
管进行测量。4.3 通过导波管测量混合介质
● 如果需要测量导波管内的混合介质或分层介质，导波管上需要开圆形孔、长圆形孔或矩形孔。
开孔是为了充分混合导管内的介质。
● 由于雷达信号极性的问题，应该在导波管上成180°开两排圆形或矩形孔。雷达传感器在安装的
时候应该注意：开孔的轴线应该与传感器的标牌的一侧对齐。
● 较宽的矩形孔会造成虚假回波。因此矩形孔不能宽于10mm 。为了降低信号的噪音面，圆形的
开孔优于矩形的开孔。
4.4 带球阀的导波管● 如果在导波管上使用球阀，可以在不打开容器的条件下对仪表进行维护保养（比
如：测量液态煤气或有毒的介质）。
● 要做到球阀的通道对测量没有影响，必须
使球阀的直径与导波管的直径相匹配。球
阀距离仪表法兰至少500mm 。
相同的介质混合介质
混合介质
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5. 导波管的设计指南
雷达传感器的导波管一般用于DN50、DN80、DN100和DN150的法兰。
●图一是用于DN50法兰的导波管，以此举例进行介绍。
导波管的内壁必须光滑（平均粗糙度Rz≤30）。导波管可以采用拉伸的或纵缝焊接的不锈钢
管。通过焊接法兰或管接头可以延长导波管的长度，在焊接的时候必须注意管内壁上不能有焊
缝或凸缘，在焊接前从内侧固定好套管和法兰。
焊接时注意不要焊透套管壁。套管内壁必须保持平滑。如果不小心焊透了套罐壁，您必须重新
整平内壁，否则会产生很大的虚假回波。
●图二介绍是用于DN100法兰的导波管。
DN80、DN100、DN150法兰的雷达传感器带喇叭口天线。对于这些传感器，在传感器一端可
以通过一个平的焊接法兰代替预焊的法兰盘。
●如果搅动或流动的介质，需要将导波管固定在容器底上。对于较长的导波管，必须考虑使用分
段固定。
如果介质介电常数小（＜3），雷达信号会穿透介质。当容器近似空仓的时候，容器底的反射
回波会影响测量。可以在导波管末端安装折射板将容器底的反射回波折射走。
通过折射板可以保证空仓这一点的物位被准确测量。
如果不使用折射板，也可以将导波管的末端弯成一个弯度，同样可以折射走容器底部的回波。
6. 虚假回波
由于安装的不正确会产生很大的虚假回波，以下是经常出现安装错误的举例：
容器内的突起部分
● 如果容器内有上表面是平面的凸起部分，
会对测量有很大的影响。必须在凸出部分
上加一个折射板，以保证正常测量。介质附着● 如果传感器距离容器太近安装，附着在容器壁上的介质会造成虚假反射。传感器应该与容器壁保持一定距离。
容器内的装置
● 容器内的装置，比如：梯子等都会造成虚
假回波。在设计安装位置的时候，不能有
任何装置阻挡雷达信号的运行。容器内的支架● 和其它容器装置一样，容器内支架会造成很强的虚假回波。采用折射板可以很好地防止虚假反射。
导波管末端弯曲示意图旁通管末端弯曲示意图
正确 错误正确 错误
正确 错误
正确 错误
介质波动大
●如果介质产生很强的涡流，比如：由于搅
拌或很强的化学反应等，建议采用导波管
或旁通管测量。注意导波管或旁通管内不
能附着介质。如果介质有可能产生附着的
话，要使用100mm标准的或更粗的导波管
或旁通管。
7. 典型的安装错误
容器接管太长
●如果容器接管太长，会造成虚假反射。一
定要保证喇叭口天线伸出接管至少10mm.
如果使用棒式天线，容器接管的长度为60mm或100，最长不超过250mm。半球形或拱形罐顶
●半球形或拱形罐顶相对于雷达传感器就相
当于一个凸透镜。如果雷达传感器正好安装再这个凸透镜的焦点上，传感器接受到的虚假回波会增强。最佳的安装位置在容器半径的1/2处。
喇叭口天线：正确与错误的接管长度棒式天线正确与错误的接管长度
安装在拱形罐顶上
正确 错误
正确 错误
错误
正确 错误
传感器没有对准介质表面安装
●如果传感器没用对准介质表面安装的话，
测量信号就会减弱。必须将雷达传感器的轴线垂直对准介质表面。
传感器应该对准介质表面
●传感器距离容器壁太近
如果传感器距离容器太近，会产生很强的虚假回波。附着的介质、铆钉、螺钉或焊缝都会造成虚假反射。所以传感器一定要与容器壁保持一定距离。
●如果反射条件好（液体介质、没有其它容
器装置），建议锥形发射角内侧不能有障碍物阻挡雷达信号运行。
产生泡沫
●介质表面的又厚又稠的泡沫会造成测量误
差。必须对此采取措施，可以选用旁通管或使用其它测量方法。导波管安装错误
●没有开通气孔
在导波管上端必须开通气孔，如果不开通气孔，会造成错误测量。
极性方向错误
●如果通过导波管测量，特别是为了混合导
波管内外的介质，导波管上开圆形孔或矩形孔，特别要注意极性方向。
●导波管的两排孔（成180°）必须和雷达信
号的极性方向处在同一个平面上。雷达信号的极性方向总是和雷达传感器的标牌一侧处在同一个平面上。
正确 错误
正确 错误
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8. JERD800系列尺寸
棒式天线雷达尺寸（一）高温型雷达尺寸雷达表头尺寸一编程器尺寸（单位mm ）
雷达表头尺寸二
棒式天线雷达尺寸（二）
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10. 发射角和虚假反射
18米
● 对于远处的虚假反射面，雷达信号的能量
被分散到一个很大的面积上，这样反射回
来的虚假信号就很弱，不像近处的虚假回
1/3区域
棒式天线发射角DN100喇叭口发射角DN150喇叭口发射角
DN250喇叭口发射角
11. 仪表线性
JERD802 JERD803
JERD801
安徽天康【集团】股份有限公司12. 测量条件
注意事项
●测量范围从波束触及罐底的那一点开始计算，但在特殊情况下，若罐低为凹型或锥形，当物位
低于此点时无法进行测量。
●若介质为低介电常数当其处于低液位时，罐底可见，此时为保证测量精度，建议将零点定在低
高度为C 的位置。
●理论上测量达到天线尖端的位置是可能的，但是考虑到腐蚀及粘附的影响，测量范围的终值应
距离天线的尖端至少100mm。
●对于过溢保护，可定义一段安全距离附加在盲区上。
●最小测量范围与天线有关。
●随浓度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以将其反射，但在一定的条件下是可以进行测量的。
●当测量范围超出时，仪表输出为22mA电流。
13. 接线方式
14.调试
JERD800可以通过三种方式调试：
●通过显示调整模块JEPM
●通过调试软件JESOFT
●通过HART手持编程器
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
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。
几种液位计的原理与选型． 磁翻柱液位计 主要原理 磁翻柱液位计也称为磁翻板液位计，它的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）在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）的静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度（磁翻柱表面涂敷不同的颜色），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（4～20mA）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 本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、便于安装维护等优点。 本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。 本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测量与控制。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。 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）在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）的数量发生变化，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（4～20mA）信号；同时配合其他转换器，输出电压信号或者开关信号（也可以按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、便于安装维护等优点。 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测量与控制，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。 防爆浮球液位开关 主要原理 防爆浮球液位开关，也称为防爆浮球液位控制器。它是专门为爆炸性环境中使用而设计制造的液位控制仪表，本产品是基于浮力原理和杠杆原理设计的，当容器内液位发生变化时，浮球的位置将随液位的变化而变化，浮球的这种位移将通过杠杆作用于微动开关，进而由微动开关产生开关信号。 适用范围及特点 本产品采用优质材料和进口电子元件，使产品具有：设计合理、结构简单、使用方便、性能
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
检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则 ①工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 ②操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型；对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式；而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 ③经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。 为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 ④仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。
仪表选性手册 物位仪表在选型时，与压力、流量等仪表有很大不同。物位测量的现场工况千差万别，很难设计出能满足所有工况应用的物位仪表。 在非接触式物位测量仪表中，超声波物位计和雷达物位计是两大主流仪表。这两类仪表各有特点，只有充分了解仪表特点及应用条件，才能做到选型合理，充分利用仪表的测量性能。 超声波物位计 传感器发出的超声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。回波质量定义为最小回波幅度（在最恶劣条件下回波幅度）比最大噪声幅度（虚假回波、多径反射回波等的幅度）。回波质量数值越大，物位计应用效果越好。 超声波物位计工作频率及测量性能：传感器高频(40-70KHz)工作时，传感器的尺寸小，盲区小，方向性好，精度高，但其声波衰减快，传播介质（空气）波动时穿透性差，测距较小。传感器低频(10-20KHz)工作时，传感器尺寸大，盲区大，方向性不好，精度低，其优势是声波衰减慢，传播介质（空气）波动时穿透性较好，测距 稍远。 超声波的回波强度主要受以下两个因素影响： １.传播介质越稳定越有利于传播。
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： 一、雷达液位计 测量原理 发射能量很低的极短的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[wiki]电子[/wiki]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[wiki]软件[/wiki]也 可以准确的分析出物位的回波。 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 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[wiki]环境[/wiki]。对应于4－20mA输出。 应用介质： λ KONERD60系列雷达物位计适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量，适用于温度、压力变化大；有惰性气体及挥发存在的场合。 λ采用微波脉冲的测量方法，并可在工业频率波段范围内正常工作。波束能量较低，可安装于各种金属、非金属容器或管道内，对人体及环境均无伤害。 二、超声波液位计 是由微处理器控制的数字物位仪表。在测量中 脉冲超声波由传感器（换能器）发出，声波经物体表面 反射后被同一传感器接收，转换成电信号。并由声波的 发射和接收之间的时间来计算传感器到被测物体的距 离。由于采用非接触的测量，被测介质几乎不受限制， 可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。 采用SMD技术，提高仪器可靠性。 自动功率调整、增益控制、温度补偿。 先进的检测技术，丰富的软件功能适应各种复杂环境。 采用新型的波形计算技术，提高仪表的测量精度。 具有干扰回波的抑止功能保证测量数据的真实。 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： E+H雷达物位计的分类和原理 雷达物位计分类 雷达物位计已成为物位测量仪表市场上的主流产品，主要分为雷达物位计和导波雷达物位计。雷达物位计 雷达物位计发射功率很低的极短的微波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。即使存在虚假反射的时候，最新的微处理技术和软件也可以准确地分析出物位回波。通过输入容器尺寸，可以将上空距离值转换成与物位成正比的信号。仪表可以空仓调试。在固体测量中的应用可以使用K-频段的高频传感器。由于信号的聚焦效果非常好，料仓内的安装物或仓壁的粘附物都不会影响测量。 E+H雷达物位计的分类和原理 导波雷达物位计的微波脉冲沿着一根缆、棒或包含一根棒的同轴套管运行，接触到被测介质后，微波脉冲被反射回来，并被电子部件接收，并分析计算其运行时间。微处理器识别物位回波，分析计算后将它转换成物位信号给出。由于测量原理简单，可以不带料调整，从而节省了大量调试费用。测量缆或棒可以截短，使之更加适应现场的应用。对于蒸汽不敏感，即使在烟雾、噪音、蒸汽很强烈的情况下，测量精度也不受到影响。不受介质特性变化的影响，被测介质的密度变化或介电常数的变化不会影响测量精度。粘附：没有问题，在测量探头或容器壁上粘附介质不会影响测量结果。容器内安装物如果采用同轴套管式的测量完全不受容器内安装物的影响，不需要特殊调试。可以提供不同形式的探头用于不同应用：缆式，用于测量液体介质或重量大的固体介质，量程可达60米；棒式，用于测量液体介质或重量轻的固体介质，量程可达6米；同轴套管，用于测量低黏度的介质，不受过程条件的影响，量程可达6米。 3E+H雷达物位计的分类和原理 微波物位计工作方式类似雷达：向被测目标发射微波，由目标反射的回波返回发射器被接收，与发射波进行比较，确定目标存在并计算出发射器到目标的距离。 4组成部分 仪表部分 z 环境温度：-20-60℃ z 供电电源：AC 220V±10% 50Hz z 测量精度：0.5% 功耗：≤3W z 模拟输出：4-20mA，负载能力≤550Ω z 继电器输出：4 组继电器转换接点（AC 220V 2A） z 安装方式：盘装开孔152 (宽) ×76 (高) 壁挂尺寸210(宽) × 280 (长) ×110(厚) 探极部分 z 介质温度：-40-240℃ z 传输距离：传感器和仪表之间的信号传输距离小于1.2km z 探极种类：棒式、缆式、同轴式、重型缆式 z 安装尺寸：G1.5 管螺纹 z 仓内压力：小于4MPa LD-DLE 型通用电容式物位计 实现了电容式物位计进料一次完成标定的简易操作；从而实现了物位测量的强功能与易操作的完美结合，充分体现了我司与时俱进的创新精神和能力。它由传感器和二次仪表两部份组成。传感器放在料仓顶，探极垂直伸进料仓内，二次仪表放在其他合适的地方。传感器把物位的变化转变成与之对应的电脉冲信号，远传给二次仪表处理，再用光柱显示物位高度，并有高/低限报警和4～20mA 变送输出，适用于液体/固体物料作物位高度显示、报警、控制和远传显示或组 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 石油化工自动化仪表选型设计规范 SH 3005-1999 3 温度仪表 3.1单位和量程 3.1.1温度仪表的标度(刻度)单位, 应采用摄氏度(C)。 3.1.2 温度标度(刻度)应采用直读式。 3.1.3 温度仪表正常使用温度应为量程的50%一70%, 最高测量值不应超过量程的90%。多个测量元件共用一台显示表时, 正常使甩温度应为量程的20%一90%, 个别点可低到量程的10%。 3.2 就地温度仪表 3.2.1就地温度仪表应根据工艺要求的测温范围、精确度等级, 检测点的环境、工作压力等因素选用。 3.2.2一般情况下, 就地温度仪表宜选用带外保护套管双金属温度计, 温度范围为-80一5OOC。刻度盘直径宜为1OOmm; 在照明条件较差、安装位置较高或观察距离较远的场合, 可选用15Omm。需要位式控制和报警的, 可选用耐气候型或防爆型电接点双金属温度计。仪表外壳与保护管连接方式, 宜按便于观察的原则选用轴向式或径向式, 也可选用万向式。 3.2.3 在精确度要求较高、振动较小、观察方便的场合, 可选用玻璃液体温度计, 其温度范围:有机液体的为-80一1OO℃。需要位式控制及报警, 且为恒温控制时, 可选用电接点温度计。 3.2.4 被测温度在-200一50℃或-80一500℃范围内, 在无法近距离读数、有振动、低温且精确度要求不高的场合, 可选用压力式温度计。压力式温度计的毛细管应有保护措施, 长度应小于2Om。 3.2.5 就地测量、调节, 宜选用基地式温度仪表。 3.2.6关键的温度联锁、报警系统, 需接点信号输出的场合, 宜选用温度开关。 3.2.7 安装在爆炸危险场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关, 应选用隔爆型或本安型。 3.3集中检测温度仪表 3.3.1要求以标准信号传输的场合, 应采用温度变迭器。在满足设计要求的情况下, 可选用测量和变送一体化的温度变送器。 3.3.2 检测元件及保护套管, 应根据温度测量范围、安装场所等条件选择(不同检测元件的温度测量范围见表 3.3.2), 且应符合下列规定: 1热电偶适用于一般场合; 热电阻适田于精确度要求较高、无振动场合; 热敏电阻适用于要求测量反应速度快的场合。 2 采用热电阻温度检测元件时, 宜采用PtlO0热电阻。 3 测量设备或管道的外壁温度, 应选用表面热电偶或表面热电阻。 4 测量流动的含固体颗粒介质的温度, 应选用耐磨热电偶。 5 下列情况, 可选用销装热电阻、热电偶: a测量部位比较狭小, 测温元件需要弯曲安装; b 被测物体热容量非常小; ???? - ??(??) SITRANS LR 200 65■?? SITRANS LR 200 ?????????????????????????????? ■???? ? ????????????? ????????? ? ??????????? SIMATIC PDM ??? ?? HART ? PROFIBUS PA ????? ???? ??? ??????? ????/?? ? ????????????? ? ????????????????? ■?? SITRANS LR 200 ??????????????????????????????????????????? 4 ???????? SITRANS LR 200 ??????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????? 2 ?????????????????????????????????????????????SITRANS LR 200 ???????????????????? ? ????ǖ???????????????????????? ???? - ??(??) SITRANS LR 200 ■?? Array SITRANS LR 200 ?? ???? - ??(??) SITRANS LR 200 67■???? HART ? Hart Communications Foundation ?????? ?????????????? ?? 5.8 GHz (?? 6.3GHz)????0.3~20 m ?? ? ???? 4 ~ 20 mA ? ??± 0.02 mA ? ?????????? ??HART * ??ǖPROFIBUS PA (3.0 ??B ?)? ?????????????? ???? ? ??0.3 m ??????????????? ? ?????? 0.1% ? 10mm ??????? ??????0.003%/K ? ???± 5mm ?????? ????? ?? ??/?? ???? (??)? ????-40 ? +80°C ? ????I ? ????4 ???? ? ???? εr εr >1.6 ?εr < 3 ?????? ? ????? ????-40~200°C ?????? ???40bar ???????????????ǘ???? ?? ? ??-?????????? -???? 2 M20x 1.5 ? 2 x ?" NPT ????? ? ????Type 4X/NEMA 4X, Type 6/NEMA 6, IP67? ??< 2kg ??????????? ??????????????????????? ? ??-???????????????? PTFE -???? ?? 100mm ????? 100 mm ????? 250mm ????-?????????? ?????? SITRANS LR 200/LR 300???? ? ???? 1?" NPT ?BSP ? G BS EN ISO 228-1????????? ? ??????????????? SITRANS LR 200/LR 300 ?? 4?20 mA/HART -???????????? 24VDC ??? 30 V DC ???? 550 Ω -???????????? 24VDC ??? 30 V DC ???? 250 Ω PROFIBUS PA ? 10.5 mA ? per IEC 61158-2 ????? ? ??CSA US/C , CE, FM ? ??? ????????? ABS ???? ? ???FCC ????????? (R&TTE)? ??? -Flameproof (Europe) ATEX II 1/2 G EEx dm ia IIC T4-?????????ATEX II 1/2 G EEx em ia IIC T4-?????/???? FM/CSA ???????T4?I ??1 ??A ?B ?C ?D ??ǘII ??E ?F ?G ??ǘIII ?ǘ -?????? FM ???????T5?I ??2 ??A ?B ?C ?D ?ǘ-??????ATEX II 1 G EEx ia IIC T4 -?????/???) FM/CSA ??????T4?I ??1 ??A ?B ?C ?D ??ǘII ??E ?F ?G ??ǘIII ?ǘ-?????????ANZEX Ex ia IIC T4 (Tamb = -40 ~ +80 °C ) IP67-??????IECEX TSA 04.0020X T4?? ? ??????????????? -?????????? IS ???ATEX EEx ia IIC T4? FM/CSA I ??1 ??A ?B ?C ?D ?? ?????HART ?? PC SIMATIC PDM ? ???? ???????????????????联系人：程达 电话：１３９２１４４９２２５Ｑ Ｑ：３５０１９０２８４ 邮箱：ｅｒｚｈｉｔｅ＠１２６．ｃｏｍ网址：ｗｗｗ．ｊｓｕｒｔ．ｃｎ 地址：南京市和燕路５０８号山泉产业园３０２幢 雷达料位计的选型和应用总结 一总结： 物位是水泥工业生产过程的主要测量参数之一，和其他行业不同，在水泥工业中主要是固体物料的物位测量，液位测量则很少。固体物料种类繁多，有块状、颗粒状、粉状，这些物料的介电常数、容重、温度、水分含量也各不相同。接触式测量是过去测量物位的主要手段，如电容式、重锤式、音叉式、阻旋式，揽式等测量方法，由于测量时仪表和物料是接触的，在使用过程中往往会出现各种问题，如电容的挂料；重锤的断锤、埋锤；音叉的堵料等，且日常的维护量很大。到20世纪末，水泥工业开始采用非接触的物位测量，较早成熟的非接触的测量技术有超声波技术． 超声波技术近几年来发展很快，是目前应用最广泛的非接触式测量方法，特别在液位测量。在水泥厂超声波物位测量已较普遍应用在原料调配库、原煤库、熟料库等，但超声波必须借助于介质传播，如在水泥厂的储库物位测量通常以空气作为传播介质，而空气的温度、湿度的变化会影响超声波传播速度，空气中的粉尘也将衰减超声波的传播信号；当前超声波物位测量仅用于测量块料或颗粒状的物料，对粉仓料位的测量，由于粉仓料位表面在下料时非常疏松，对超声波信号有较强的衰减，现未使用． 九十年代末期，在过程检测领域出现了高性能、低价格的微波物位计即雷达料位计，所谓微波是电磁波，其频率范围为300MHz～300GHz, 微波的传播速度为3x108 m/s, 如设频率为5. 8GHz, 在大气中波长约为52mm，其穿透力强，传播速度不受粉尘、蒸汽及介质组分的影响，传播衰减也很小；对被测固体物料除要求其介电常数ε>1.8外，物料的温度、压力、密度等几乎不影响对其准确的测量；现有雷达料位计在天线设计和形状确保了接受回波的能量；另外现场调试也十分简单，通过专用的软件，能把正确的回波迅速找到，并立即换算为物位值。由于比超声料位计有其更卓越的性能，近几年来，雷达料位计迅速、大量进入了过程检测仪表的市场，在各行业普遍使用，如中环天仪西门子组装雷达料位计。在水泥行业也几乎由雷达料位计统占物位测量的领域，据统计近几年来新设计的大型水泥厂和粉磨站的各类库和仓近90%采用了各种类型的雷达料位计如西门 子雷达料位计，成功用在内蒙古冀东水泥厂，北京水泥厂等项目． 二． 雷达料位测量原理和主要技术因素 雷达料位计是利用回波测距原理。发射天线向被测目标发射微波，被测目标的微波被接收天线接收，信号处理器将发射信号与接收信号比较，计算出被测距离，并可算出相应的物位值。 微波脉冲来回传播时间t由下式决定： t= （1） 式中a—天线到被测目标的距离 c—微波传播的速度（光速） 由于微波在传播途径上有衰减和干扰反射，故测量的关键是要能接收到反射回波，并识别出有效回波。接收的回波能量Pk可用简化的雷达方程表示如下： Pk=Pτx C x GiGtGr/r4 （2） 式中： Pτ—天线辐射功率 罐区液位测量中雷达液位计的选型与安装 总结了雷达液位计的特征以及它在罐区设计中存在的优势，以及对于雷达液位计到底应该如何选取、如何安装进行了详细说明，能够保证罐区液位高度的精确测量。 关键词：罐区;液位测量;雷达液位计;选型;安装 1 罐区液位测量中雷达液位计的应用 雷达液位计主要就是利电磁波的发射来进行测量的，电磁波从发射到接收的时间与其到液面的距离是正相关的，关系表达式如下： H=ct2 雷达的液位测量也有两种方式，包括接触式和非接触式。相对来说，非接触式雷达液位计结构不是特别复杂，安装容易，使用过程中的稳定性也高，不容易受到干扰。而接触式呢，就需要介质来传导微波，一般介质是金属导体，发射出的波就会沿着导体进行传播。这样来说，接触式雷达液位计测量基本不受外界条件限制，比较适用于空间小、介质波动比较大的场所。导波雷达导液位计的波杆长短也是有一定的规定，如果太长的话，安装会不方便，后期的维护也比较麻烦，相反，雷达液位计的安装与维护就方便多了。刚刚提到的导波杆它的长度根据工况是设定好的，所以不能互换，而雷达液位计可以互换使用。导波杆受力比较复杂，运输以及安装维护成本高，因此它的测量范围比较受限，而雷达液位计能够测量的范围比较广。雷达液位计现在正逐渐被人们越来越完善，因为相对技术也日益成熟。雷达液位计不容易受到外界因素干扰，比如温度、压力等，互换性强，测量范围广，因此它在石油化工项目中的应用这几年来越来越广泛。 2 雷达液位计的选型与安装 2.1 雷达液位计选取注意事项 雷达液位计的选型很大程度上是跟工艺联系在一起的，要综合考虑介质的腐蚀性以及粘附性，此外还有关于介质的各种物理特性，还包括可测量的范围以及测量达到的误差要求等。雷达液位计的分类一般是按照频率的高低来区分的，因此就有低频雷达和高频雷达。两者各自有不同的特点以及优势，比如说低频雷达穿透力强，适合于条件环境比较恶劣的应用场所;相反高频雷达就是它的频率高，它发射的信号特别的强，测量的误差很小，它的应用就比较适合一些污浊、具有腐蚀性的场所了。 通常来说雷达的天线有以下几种形式： （1）柱状天线：它适用于的介质工况是具有腐蚀性、冷凝等的工况，此外，还包括顶罐是固定、卧罐雷达液位计波束角范围内无障碍的液位测量，适用范围是测量范围较小的场合，安装孔的尺寸比较随意，材质也较为常见。 （2）喇叭天线： 喇叭天线应用广泛，大部分场合都能够适用，安装位置一般是在罐顶，但是有些场合还是不能应用，比如说沥青、液态硫磺等极其恶劣的环境下是不能使用的，它的测量范围也比较大。常见材质包括哈氏合金等。 （3）抛物面天线：这种天线不管是液体还是固体以及浆液性介质都能够适用。因为它的聚焦特性最好，比较稳定，雷达波束也很小。它測量的误差范围很小，在很长的范围内也可以测量。抗污染性强，面对极其恶劣的情况也是能够驾驭的。 抛若罐区液位仪表在选择计量级雷达时徐亚考虑的因素也比较多，如果出现工艺对其有特别的要求，比如测量的误差范围必须很小，测量稳定性也要很高等，计量级的雷达天线通常有以下几种： （1）抛物面天线：当需要安装天线的产品是固定顶储罐或者说凝结比较严重，那么这种天 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。 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 物位类仪表的选型 目录 <一>一般原则 (3) <二>液面和界面测量仪表的选型 (4) 1差压式测量仪表 (4) 2浮筒式测量仪表 (5) 3浮子式测量仪表 (6) 4电容式测量仪表 (7) 5电阻式（电接触式）测量仪表 (9) 6静压式测量仪表 (9) 7声波式测量仪表 (9) 8微波式测量仪表 (10) 9核辐射式测量仪表 (11) 10激光式测量仪表 (12) <三>料面测量仪表的选型 (12) 1电容式测量仪表 (12) 2声波式测量仪表 (12) 3电阻式（电接触式）测量仪表 (13) 4微波式测量仪表 (13) 5核辐射式测量仪表 (13) 6激光式测量仪表 (13) 7阻旋式测量仪表 (14) 8隔膜式测量仪表 (14) 9重锤式测量仪表 (14) <一>一般原则 （1）应深入了解工艺条件、被测介质的性质、测量控制系统要求，以便对仪表的技术性能和经济效果做出充分评价，使其在保证生产稳定、提高产品质量、增加经济效益等方面起到应有的作用。 （2）液面和界面测量应选用差压式仪表、浮筒式仪表和浮子式仪表。当不满足要求时，可选用电容式、电阻式（电接触式）、声波式等仪表。料面测量应根据物料的粒度、物料的安息角、物料的导电性能、料仓的结构形式及测量要求进行选择。 （3）仪表的结构形式和材质，应根据被测介质的特性来选择。主要考虑的因素为压力、温度、腐蚀性、导电性；是否存在聚合、粘稠、沉淀、结晶、结膜、气化、起泡等现象；密度和密度变化；液体中含悬浮物的多少；液面扰动的程度以及固体物料的粒度。 （4）仪表的显示方式和功能，应根据工艺操作及系统组成的要求确定。当要求信号传输时，可选择具有模拟信号输出功能或数字信号输出功能的仪表。 （5）仪表量程应根据工艺对象的实际需要显示的范围或实际变化范围确定。除供容积计量用的物位仪表外，一般应使正常物位处于仪表量程的50％左右。 （6）仪表精度应根据工艺要求选择，但供容积计量用的超声波与雷达液位计选型比较
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