
Радарный датчик уровня – это бесконтактный прибор для измерения уровня, который использует электромагнитные волны (обычно микроволны) для измерения высоты жидких или твердых материалов. Он передает высокочастотные электромагнитные волны через антенну; при столкновении с поверхностью изме...
Радарный датчик уровня — это бесконтактный прибор для измерения уровня, который использует электромагнитные волны (обычно микроволны) для измерения высоты жидких или твердых материалов. Он передает высокочастотные электромагнитные волны через антенну; при столкновении с поверхностью измеряемой среды сигнал отражается обратно и принимается приемником. Высота уровня жидкости определяется путем расчета разницы во времени или разницы в частоте между передачей и приемом. Ниже приведены его основные характеристики и классификации:
1. Принцип работы
- Принцип рефлектометрии во временной области (TDR): измеряет разницу во времени между передачей и приемом электромагнитных волн, рассчитывая уровень жидкости по формуле (скорость электромагнитной волны приближается к скорости света).
- Принцип частотно-модулированной непрерывной волны (FMCW): излучает непрерывную волну с изменяющейся частотой, рассчитывая расстояние по разнице частот между эхом и переданной волной, что обеспечивает более высокую точность.
2. Основные типы
- Импульсный радарный датчик уровня:
- Экономичный и практичный, подходит для большинства жидкостей (например, вода, нефтепродукты, химические жидкости) и гранулированных твердых веществ.
- Типичный диапазон измерения: 0–30 метров, точность ±3–10 мм.
- Высокочастотный радар (26 ГГц/80 ГГц):
- Более узкий луч на высоких частотах (например, 80 ГГц) обеспечивает превосходную устойчивость к помехам, подходит для небольших емкостей или сложных условий (например, пена, пар).
- Радар с направленными волнами (GWR):
- Направляет электромагнитные волны через металлические стержни или кабели, идеально подходит для сред с низкой диэлектрической проницаемостью или сред с высоким содержанием пыли.
3. Основные преимущества
- Бесконтактное измерение: отсутствие физического контакта со средой, что предотвращает коррозию, адгезию и связанные с ними проблемы.
- Высокая точность: точность на уровне миллиметров, не зависящая от изменений плотности или температуры среды.
- Пригодность для сложных условий: способность работать в условиях высокого давления, высокой температуры, коррозии, образования пены или пара.
- Не требует обслуживания: отсутствие движущихся частей, что обеспечивает длительный срок службы.
4. Сценарии применения
- Нефтехимия: уровень нефти и химикатов в резервуарах и реакторах.
- Водоочистка: контроль уровня жидкости в отстойниках и резервуарах с чистой водой.
- Пищевая и фармацевтическая промышленность: санитарные измерения для сиропов, молочных продуктов и т. д.
- Энергетика: резервуары для хранения СПГ, силосы для угольной муки.
5. Критерии выбора
- Выбор частоты: высокая частота (80 ГГц) подходит для небольших емкостей или сценариев с многочисленными препятствиями; низкая частота (6 ГГц) подходит для измерений в широком диапазоне.
- Тип антенны: рупорная антенна (универсальная), параболическая антенна (дальний диапазон), штыревая антенна (радар с направленными волнами).
- Технологическое соединение: фланец, резьба и т. д. должны соответствовать интерфейсу емкости.
- Диэлектрическая проницаемость: радар с направленными волнами требуется для сред с низкой диэлектрической проницаемостью (например, сжиженный газ).
6.Рекомендации по установке
- Избегайте источников помех: таких как впускные отверстия и мешалки.
- Выровняйте антенну по отношению к поверхности жидкости: убедитесь, что луч не заслонен.
- Управление слепыми зонами: при установке обеспечьте свободное пространство в слепых зонах (обычно 0,3–0,5 метра).
7. Распространенные проблемы и решения
- Ложные эхо-сигналы: устраняются с помощью программной фильтрации или регулировки положения установки.
- Прилипание среды: регулярно очищайте антенну или выберите самоочищающуюся антенну.
- Паровые помехи: выберите высокочастотный радар или радар с направленными волнами.
Радарные датчики уровня стали основным выбором для промышленного измерения уровня благодаря своей надежности и адаптируемости. Практический выбор должен основываться на комплексной оценке характеристик среды, условий окружающей среды и бюджета.