化工仪表工原理.doc

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1、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：      

2、          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

3、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FMR245-可用于温度高达200°C(392°F)的测量场合,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

4、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学、物理条件都很耐用，它可以提供准确可*、长期稳定的

5、模拟量或数字量的物位信号。 5、维护方便，操作简单雷达液位计具有故障报警及自诊断功能。根据操作显示模块提示的错误代码分析故障，及时确定故障予以排除，使维护校正更加方便、准确，保障仪表的正常运行。6、适用范围广，几乎可以测量所有介质从槽罐体的形状来说，雷达液位计可以对球罐、卧罐、柱形罐、圆柱椎体罐等的液位进行测量；从罐体功能来说，可以对储罐、缓冲罐、微波管、旁通管中的液位进行测量；从被测介质来说，可以对液体、颗粒、料浆等进行测量。　雷达液位计的应用1、安装注意事项（1）天线平行于测量槽壁，利于微波的传播。（2）安装位置距槽壁距离应大于30c

6、m，以免将槽壁上的虚假信号误做回波信号。（3）尽量避开下料区、搅拌器等干扰源，使波束范围内无固定物，提高信号的可信度。（4）接管直径应小于或等于屏蔽管长度（100mm或250mm）。超声波液位计原理最大测量范围FMU40:液体:5m固体:2m其他变送器测量范围:·FMU41:液体:8m固体:3,5m·FMU42:液体:10m固体:5m·FMU43:液体:15m固体:7m·FMU44:液体:20m固体:10m超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障

7、碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。测距的公式表示为：L=C×T式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量，虽然目前的测距量程上能达到百米，但测量的精度往往只能达到厘米数量级。由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为液体高度测量的理想手段。在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度，但是目前国内的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度

8、。通过分析超声波测距误差产生的原因，提高测量时间差到微秒级，以及用LM92温度传感器进行声波传播速度的补偿后，我们设计的高精度超声波测距仪能达到毫米级的测量精度。超声波测距误差分析根据超声波测