TK-45雷达探尺产品样本说明.doc

TKFL-45B雷达探尺产品及技术说明2009南昌泰科新技术有限公司 TEL：AXTKFL-45B雷达探尺产品及技术说明 既要： 产品简介、测量原理及技术特点、产品指标等一、 产品简介TKFL-45B高炉雷达探尺是专门针对钢铁行业高炉炼铁工艺中炉内炉料的物位精确测量而研发的非接触式雷达探尺。它采用24GHz、FMCW（连续调频）的先进雷达测量技术，最大程度上地克服了由于固体（尤其是粉状固体）料面形成的漫发射的影响，而达到最佳的测量效果；通过氮气吹扫等方式克服炉内的超高温的影响。由于雷达探尺具有免维护、精度高、可靠性高、安装方便、使用寿命长等特点，目前已开始逐步替代高炉机械探尺。 二、 测量原理及技术特点图：TKFL-45系列高炉雷达探尺、料位计 料位测量解决雷达探尺是基于回波测距原理的物位测量方式。它是一种电磁波，在传播的过程不需要传输媒介的传递，因此基本上不需要考虑挥发性气体和蒸汽、温度、压力（真空）、甚至粉尘的影响。微波和所有的电磁波一样在自由空间中是以光速(300,000,000m/s)传播，电磁波到达目标并经反射返回接收器这一来回所用的时间几乎是瞬间的。南昌泰科推出的TKFL-45B雷达探尺是专门用于测量粉状固体料位的雷达探尺，比如：电厂的飞灰仓、粉煤仓、石灰石粉仓；水泥行业的均化库、成品水泥仓、熟料库；钢铁行业的高炉炉内炉料、球团厂（或烧结厂）；冶金行业的氧化铝成品仓等。图：高炉雷达探尺应用示意图技术特点：K波段高频技术。雷达探尺的典型波段为 5.8 GHz、10GHz 、24 GHz。通常我们称5.8GHz（或6.3GHz）的频率为C波段微波；10GHz的频率为X波段微波; 24GHz（或26GHz）的频率为K波段微波。在过去很长一段时间，非接触式雷达物位测量技术被认为只能测量液体介质。南昌泰科提出采用K波段（24GHz）的雷达测量技术，能大大改善雷达波在固体表面的发射效果，从而达到测量固体料位的理论。 图：高频雷达波在固体表面的反射效果示意图这是因为：根据波的特性公式：波的速度=波的频率X波长，高频的微波相对低频的微波而言，具有更小的波长，在倾斜的粗糙的固体表面能够形成更多的发射，使微波测量固体的可靠性也大大地提高了。目前，这一理论已经被各家雷达探尺生产商所接受，并成为固体型雷达料位计的标准。另外，由于采用高频率的微波技术，根据雷达天线增益的公式： 其中：为孔径系数； D为天线的尺寸； 为微波的波长。可以推出，采用K波段的雷达探尺可以采用较小的喇叭口得到较大的增益值，因此一般24GHz的雷达一般只需要采用4”的喇叭口天线就可以得到非常好的性能，使安装变得更加方便。 FMCW工作原理。目前雷达探尺常用的测量原理由FMCW(连续调频)和脉冲两种。TKFL-45系列雷达探尺采用较先进的FMCW测量技术。FMCW 的基本测量原理是：探头同时进行雷达波的发射和接受，类似通信中的“全双工”；TKFL-45系列雷达探尺采用锯齿型的微波，发射波和经固体表面反射后形成的回波之间产生一个相位差，该相位差通过快速傅立叶转换后，形成一个频谱，该频谱与雷达探尺测量的距离呈线性关系。因此，通过对锯齿波相位的检测即可得到一个高精度的物位信号。根据FMCW 测量原理，雷达波能够源源不断“射”向测量介质，使其抗干扰能力加强，“失波”的可能性降到最低，从而提高其可靠性。采用FMCW的工作原理的雷达探尺的精度、稳定性和可靠性一般都要优于脉冲方式的雷达探尺。固体料面由于本身的形状和表面特性比较复杂，而且还处于不断地变化中。因此，料位测量结果的稳定性和可靠性的提高对于系统控制来说至关重要。图：FMCW工作原理连续自校准功能。TKFL-45B雷达探尺具有连续自校准的处理功能。被处理的信号与 一个表示已知固定距离的内部参照信号进行比较。任何差值会自动得 到补偿，这样消除了由温度波动或变送器内部电子部件老化引起的可能的测量漂移，使仪表可以长期稳定工作，而不需要因为精度或稳定性的降低而进行维护或校定。四线制供电。 在粉尘大、量程大、料面安息角较大而导致能量散射严重的工况中，经常会因为回波信号微弱而导致失波，甚至仪表工作“死机”。采用四线制的供电方式保证了仪表的发射功率较一般的两线制的雷达要强得多，使其可靠性达到最理想的状态。高温应用。 由于绝大部分雷达探尺的发射电极采用PTFE或PVDF材质，因此雷达探尺本身不能直接工作在过程温度超过200C（特殊设计可达250C）。TKFL-45B提供了采用特殊设计的氮气吹扫结构来降低发射电极的温度，使之能够工作在温度高达600C的过程环境中而不会损坏或有任何影响。消除“结疤”现象。另外，TKFL-45B雷探尺特殊设计的氮气吹扫系统不同于其他公司的是，它采用的设计方式使压缩氮气气流以某个特定的角度和力度直接“喷射”到PTFE的发射电极上，并在喇叭口性天线内形成一个压力“气包”，既达到了降低天线温度的效果，也可以防止高炉炉料粉尘及高温蒸汽进入天线。否则，由于高温蒸汽和的炉料粉尘会形成“结疤”现象，而仪表在一段时间以后无法正常工作而需要定期维护，增加了工作量。三、 产品指标测量原理: 24 GHz FMCW 微波；量程: 45m 可调；精度：5mm；重复性:1mm；电源: 通用 120-230 VAC； 模拟输出: 4-20mA；天线