雷達液位計的組成部件
雷達液位計通過發射和接收微波信號實現液位測量,其核心組成部件包括以下模塊:
一、天線系統
作用
發射和接收微波信號,是雷達液位計與介質交互的關鍵部件。
常見類型
喇叭口天線:聚焦性強,適用于高溫、高壓環境(如反應釜)。
拋物面天線:抗干擾能力強,適合粉塵、蒸汽環境(如水泥廠)。
平面天線:結構緊湊,適用于小型儲罐(如食品加工罐)。
導波桿/纜:通過導波介質(桿或纜)傳遞信號,適合腐蝕性介質(如酸堿罐)。
關鍵特性
材質:316L不銹鋼、PTFE涂層等,適應腐蝕性環境。
防護等級:IP68,防水防塵。
二、電子單元
作用
處理微波信號,計算液位高度,并輸出測量結果。
核心組件
微波發生器:產生高頻微波信號(如6GHz或26GHz)。
信號處理器:分析回波信號,過濾干擾,計算液位。
數字轉換器:將模擬信號轉換為數字信號,供顯示或傳輸。
微處理器:運行算法,實現智能診斷、參數設置和通信。
功能擴展
支持HART、Modbus、Profibus等通信協議,與DCS/PLC系統集成。
三、顯示與操作模塊
本地顯示
內置LCD顯示屏,實時顯示液位、溫度、故障代碼等信息。
按鍵或觸摸操作,支持現場參數設置(如量程、盲區)。
遠程監控
通過4-20mA電流信號或數字通信接口,將數據傳輸至控制室。
四、供電與防護部件
供電模塊
支持24V DC、220V AC或電池供電,適應不同現場條件。
防護設計
防爆認證:Exia IICT6 Ga,適用于易燃易爆環境(如油庫)。
防腐涂層:PTFE、PFA等,抵抗強酸、強堿腐蝕。
加熱功能:內置加熱元件,防止介質結晶或結冰(如LNG儲罐)。
五、安裝與附件
安裝法蘭
支持DN50-DN200等標準法蘭,便于與儲罐連接。
過程連接
螺紋連接:適用于小型儲罐或管道。
卡箍連接:便于快速拆卸和清潔。
輔助配件
防波管:減少介質波動對信號的影響。
吹掃裝置:通過壓縮空氣清潔天線表面,防止掛料。
六、軟件與算法
回波處理算法
動態閾值調整:根據介質特性(如介電常數)優化信號識別。
多重回波分析:區分真實液位回波與虛假回波(如泡沫、蒸汽)。
智能診斷功能
自動檢測天線污染、傳感器故障,并提示維護建議。
七、典型應用場景中的部件選擇
應用場景關鍵部件原因
高溫反應釜喇叭口天線、高溫防護涂層耐高溫、抗腐蝕
污水處理池拋物面天線、防波管抗粉塵、減少介質波動干擾
LNG儲罐導波纜、低溫防護模塊耐-196℃低溫、適應低介電常數介質
食品加工罐平面天線、3A衛生認證結構緊湊、符合標準
總結
雷達液位計的組成部件設計旨在滿足不同工況的需求,其核心優勢在于:
高精度:通過優化天線和算法,實現±3mm的測量精度。
強適應性:模塊化設計支持多種介質、溫度和壓力條件。
低維護:無機械運動部件,故障率低,壽命長。
選擇雷達液位計時,需根據介質特性(如介電常數、腐蝕性)、安裝條件(如空間、溫度)及成本預算,合理配置各部件。