《雷达液位计》PPT课件.pptVIP

雷达液位计 基础知识,雷达的发展,雷达是二十世纪人类在电子工程领域的一项重大发明。 1935年英国人为了防御敌机对本土的攻击，开始了第一次实用雷达实验。,雷达的发展,随着科技的不断改进，如今雷达被广泛应用于民航管制、地形测量、气象、航海等众多领域。（汽车）,什么是雷达？,雷达所起的作用和眼睛相似。 它的信息载体是无线电波。雷达一词是英语Radar的音译，即“无线电探测和测距“(Radio Detection and Ranging)之意。事实上，不论是可见光，或是无线电波，在本质上是同一种东西，都是电磁波，传播的速度都是光速C,差别在于它们各自占据的波段不同。,雷达液位计的外观,雷达液位计的外观,雷达液位计的原理,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：,雷达液位计的原理,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 因空罐的距离E已知， 则物位L为： L=E-D,位移 D,在实际运用中，雷达液位计有两种方式即： 调频连续波式； 脉冲波式。,脉冲雷达,脉冲雷达因容易实现精确测距，且接收回波是在发射脉冲休止期内，所以接收天线和发射天线可用同一副天线，因而在雷达发展中居主要地位。测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成目标的精确距离。 该原理称为时域反射原理（TDR）。 Time Domain Reflectometry,调频连续波雷达,调频连续波雷达在一个周期(例如50毫秒)内向固定方向发射一种频率随时间线性增加的连续波，又通过另一天线连续地接收来自该方向的回波。任何时刻的回波频率和同时刻的发射波频率之差，始终正比于目标物和雷达站的距离。 该原理成为调频连续波原理（FMCW）。 Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW技术优势,FMCW是所有高性能雷达液位计的首选技术。和脉冲雷达相比，其技术优势在于FMCW处理的是更易分辨的发射信号和反射信号的频率差而非时间差，从而使得测量精度更高，分辨率更高； 此外，FMCW采用的是连续的信号发射及处理而非脉冲雷达的信号发射等待接收的间歇式工作方式，也就更适合于过程罐、搅拌罐等液面剧烈的场合。,雷达液位计的特点,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。 非接触式测量，不受温度、压力、蒸汽、气雾和粉尘的限制，适用于粘度大的介质、有毒或无毒卫生型介质、有腐蚀性介质的物位测量； 雷达液位计没有测量盲区，精度可以做的很高。,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) 泡沫. 5) 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 6) 天线上的积垢灰尘.,灵敏度,液体产品罐区雷达液位计,FMCW雷达液位计的导波管,球罐内的物料介电常数都很低； 内浮顶罐本身的结构特点； 因此，在14台球罐和13台内浮顶罐中，加装导波管。,旁通管,导波管,FMCW雷达液位计的天线形式,圆锥式,棒状,过程密封式,抛物面式,导波雷达液位计,普通雷达：受障碍物的影响会有误测量，过程控制中安装有问题，解决不了高温和水蒸气的影响等； 因此，有了导波雷达的产生。它是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计。 比普通雷达多了一个导波杆-集中波的能量。,导波杆的类型,同轴杆,双杆,单杆,单缆杆,双缆杆,导波杆形式截面图,同轴,双缆,单缆,各类型导波杆外形,导波雷达液位计应用实例,雷达液位计的安装,雷达液位计的定位,建议距离 由罐的内壁到安装短管的外壁应大于罐直径的1/6。 不可安装于罐顶的中心位置，干扰会导致信号丢失。 不可安装于料口的上方。 建议安装保护盖以防直接的日照或雨淋。,雷达液位计的安装,在信号波束内，应避免安装任何装置，如限位开关，温度传感器等。 法兰上的标记应指向罐壁。 喇叭天线必须伸出接管。（300mm）,雷达液位计的安装,导波雷达液位计安装,顶部直接安装，导波雷达 的导波杆直接顶装在容器 的上端，安装方式有螺纹 和法兰两种可以选择，一 般插入到容器内部导波杆 的长度就是设计要求的 测量范围。,导波雷达液位计安装,配测量筒式安装， 导波雷达的导波杆 顶装在测量筒的上 端，测量筒再与容 器连接，一般测量 筒的侧侧接