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导波雷达技术可提供精度,水平测量的灵活性

作者:福赛特测控来源:www.xa-fst.com发表时间:2019-08-10
连续测量液位是液体,浆液/浆料和固体过程控制的重要方面。工程师有多种技术可供选择来执行这项关键任务。导波雷达是一种在精度和灵活性方面表现优异的技术,与其他方法相比具有明显的优势。
    导波雷达液位计可精确测量几乎任何液位控制解决方案中的液位。导波雷达液位计采用时域反射计(TDR)技术,可对液体,浆液/浆液和带模拟输出的固体进行连续液位测量和点液位检测。
    导波雷达(GWR)技术的两项主要竞争技术是超声波和空中雷达。这两种方法都可以通过空气测量水平。另一方面,GWR使用探头来测量水平以引导信号。探头的使用极大地增加了TDR响应时间,允许GWR每秒采集大约70个样本。
    相比之下,通过空中产品通常每秒采样2至4次。无论泡沫,蒸汽,灰尘,全真空和高温如何,GWR还能够测量水平。无线雷达可以处理其中一些因素,而一般不建议使用超声波。
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    当使用透气发射器时,光束角是另一个考虑因素。GWR的有效波束宽度小于1英寸,而透气产品通常可以具有几英寸到超过2英尺的光束角; 这是安装的重要考虑因素。GWR可以将液位变送器安装在非常靠近罐壁的位置,而通过空气的产品需要更多的间隙才能正确测量。除适用于具有干扰障碍的应用外,GWR还可用于小型储罐,高/窄喷嘴和难以控制的储罐几何形状。
    第二代GWR发射机技术建立在第一代技术的基础上并进行了改进。以下是三个例子:
    1.灵敏度校准。当被测介质接触探头时,可以运行一个程序来自动调整灵敏度和映射,从而根据接触探头的材料的电介质以及安装条件自动校准系统。
    2.减少虚假回声。可以运行过程以执行用户选择的跨度的数字映射例程。这将创建一个数字可调的灵敏度区域,以告知设备忽略虚假回波。
    3.增加阈值和回声大小。这允许工程师设置单元将认为是真实回波的最小信号尺寸。(这是设置阈值。)当阈值增加时,回声大小也可以增加,因此单位测量正确的水平而不是虚假的回波。
    GWR可实现连续液位测量和点液位检测。连续液位测量(或检测)意味着在罐中的整个高度范围内连续测量液位。点水平检测是指在水箱中的特定水平进行测量。
    连续液位测量。当罐充满时,变送器进行连续液位测量。4至20 mA输出被发送到过程显示器,PLC或其他监视器,操作员可以在其中实时观察电平上升。
    点水平检测。在相同的情况下,当电平达到特定的预编程点时,变送器可以发送4至20 mA的输出。如果需要在4英尺处准确报警,则相应地对变送器进行编程。连续水平测量将告诉操作员何时水平位于3.9英尺,4.0英尺,4.1英尺等处。但点水平检测仅发出恰好4英尺的信号。然后可以将点电平电流输出发送到监视器(过程显示器或PLC),监视器可以使用继电器控制器来触发警报,切换泵等。
时域反射计
    在TDR技术中,传感器电路产生的低能量,高频雷达脉冲沿探头传播,探头浸没在液体,浆液/浆液或固体中。当这些脉冲撞击介质表面时,部分脉冲能量被反射回探头到电路,然后电路根据发送的脉冲和反射的脉冲之间的时间差计算电平。传感器可通过其模拟输出将电平输出为连续测量和/或点电平读数。
    GWR级变送器可配置三线或四线。这会产生隔离输出,消除与双线配置相关的噪声干扰,从而导致读数不稳定。此外,并非所有双线设备都是电隔离或光隔离的,因此,连接到具有可能具有两个不同电位的接地源的接收设备的双线设备可能导致在信号环路之间流动的不需要的电流。
    当变送器由过程监控器供电时,需要三根电线。前两个信号分别从发射器向监视器发送4至20mA信号,并从监视器向发射器供电。第三个是4至20mA信号和功率的共同点。
    当变送器使用外部电源供电时,需要进行四线设置。四根导线中的每根导线分别从发射器向监视器发送4至20mA信号,将监视器信号接地,从外部电源向发射器发送电源(正极),并接地电源信号(负极) )。
配置通过RS-485和HART通信协议完成。导波雷达液位计非常适合各种类型的加工和存储应用,并且在具有低反射率的液体(例如油和碳氢化合物)中表现良好。最终,导波雷达技术的准确性和灵活性与其他技术进步相结合,使其成为各种液体,浆料/浆料和固体应用的杰出液位测量解决方案。

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