VEGA雷達(dá)液位計(jì)是一種測(cè)量?jī)x表,測(cè)量距離可達(dá)70米,存儲(chǔ)罐、中間緩沖罐或過(guò)程容器都可以測(cè)量,輸出4-20mA模擬信號(hào)。在使用相當(dāng)很頻繁,使用中也會(huì)受到很多的因素影響,導(dǎo)致測(cè)量度影響。它基于時(shí)間行程原理的測(cè)量?jī)x表,雷達(dá)波以光速運(yùn)行,運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖在空間以光速傳播,當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)被儀表內(nèi)的接收器接收,并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。
1、天線(xiàn)系統(tǒng):信號(hào)發(fā)射與接收的核心
功能:天線(xiàn)是雷達(dá)液位計(jì)的關(guān)鍵部件,負(fù)責(zé)向被測(cè)介質(zhì)表面發(fā)射高頻微波信號(hào)(頻率范圍通常為6GHz至120GHz),并接收反射回來(lái)的信號(hào)。
類(lèi)型:
喇叭天線(xiàn):適用于大口徑容器或低介電常數(shù)介質(zhì)(如石油、化工溶劑),信號(hào)集中且抗干擾能力強(qiáng)。
拋物面天線(xiàn):用于遠(yuǎn)距離測(cè)量(如大型儲(chǔ)罐),聚焦能力強(qiáng),減少旁瓣干擾。
平面天線(xiàn)(如微帶天線(xiàn)):體積小,適合安裝空間受限的場(chǎng)景(如小型反應(yīng)釜)。
技術(shù)優(yōu)勢(shì):高頻信號(hào)(如80GHz)具有更強(qiáng)的方向性和抗干擾能力,尤其適合復(fù)雜工況(如帶有攪拌裝置或加熱盤(pán)管的容器)。
2、發(fā)射器與接收器:信號(hào)處理的中樞
發(fā)射器:生成高頻微波脈沖或調(diào)頻連續(xù)波(FMCW),通過(guò)天線(xiàn)向介質(zhì)表面發(fā)射。
接收器:捕獲反射回來(lái)的信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至電子模塊進(jìn)行處理。
技術(shù)差異:
脈沖波技術(shù):功耗低,可采用二線(xiàn)制24VDC供電,適合本質(zhì)安全型應(yīng)用,精確度高且適用范圍廣。
調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)技術(shù):通過(guò)測(cè)量發(fā)射波與反射波的頻率差計(jì)算距離,精度更高,但功耗較大,需采用四線(xiàn)制。
3、電子模塊:智能信號(hào)處理與算法支持
功能:對(duì)反射信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、數(shù)字化處理,并通過(guò)智能算法(如動(dòng)態(tài)跟蹤、虛假回波抑制)排除干擾(如容器內(nèi)障礙物、泡沫等),確保測(cè)量精度。
關(guān)鍵技術(shù):
時(shí)間差計(jì)算:根據(jù)電磁波傳播速度(光速)和發(fā)射-接收時(shí)間差(Δt),計(jì)算天線(xiàn)到介質(zhì)表面的距離(d=c×Δt/2)。
回波曲線(xiàn)分析:識(shí)別有效反射信號(hào),排除多路徑反射或虛假回波的影響。
輸出與通信:支持多種輸出信號(hào)(如4-20mA、HART、PROFIBUS、Modbus)和通信協(xié)議,可與DCS或PLC集成,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)傳輸。
4、處理器與觸發(fā)板:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與控制核心
處理器:高速電子學(xué)電路,解析反射信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),便于計(jì)算、存儲(chǔ)和展示液位數(shù)據(jù)。
觸發(fā)板:作為接收信號(hào)的媒介,將信號(hào)傳遞給處理器,觸發(fā)測(cè)量流程并確保系統(tǒng)同步運(yùn)行。
5、防護(hù)結(jié)構(gòu):適應(yīng)惡劣工況的保障
防護(hù)罩:位于液位計(jì)外部,保護(hù)電子部件免受介質(zhì)腐蝕、高溫或機(jī)械損傷,確保在惡劣環(huán)境下(如高溫、高壓、腐蝕性氣體)穩(wěn)定工作。
密封設(shè)計(jì):采用耐腐蝕材料(如316L不銹鋼、PTFE)和密封技術(shù),防止液體或氣體滲入,延長(zhǎng)設(shè)備壽命。
6、輔助組件:功能擴(kuò)展與適配性
顯示與操作模塊:如PLICSCOM、PACTware,支持現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)設(shè)置、回波分析和故障診斷。
過(guò)程接頭:提供法蘭、衛(wèi)生接頭、卡箍等多種連接方式,適配不同容器結(jié)構(gòu)。
溫度與壓力適配:部分型號(hào)支持高溫(如-40℃至+200℃)和高壓(如-1至+25bar)工況,滿(mǎn)足化工、石油等行業(yè)需求。