智能雷達(dá)物位計

工作原理
發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。雷達(dá)波的傳播速度和光速可以看成一樣，在傳播過程中通過電子部件轉(zhuǎn)換成物位信號。這是智能雷達(dá)物位計的工作原理！
智能雷達(dá)物位計可以看作一種特殊的時間延伸工具，這就保證了在極短時間內(nèi)的穩(wěn)定和精確的測量。
即使工況比較復(fù)雜的情況下，存在虛假回波，用的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位的回波。
智能雷達(dá)物位計的工作原理從以下兩方面闡述：
1）輸入
天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路，微處理器對此信號進(jìn)行處理，識別出微脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。
正確的回波信號識別由智能軟件完成，精度可達(dá)到毫米級。距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比：
D=C×T/2
其中C為光速
因空罐的距離E已知，則物位L為：
L=E-D
2）輸出
通過輸入空罐高度E（=零點），滿罐高度F（=滿量程）及一些應(yīng)用參數(shù)來設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動使儀表適應(yīng)測量環(huán)境。對應(yīng)于4－20mA輸出。
2智能雷達(dá)物位計的應(yīng)用
ZYHS800系列雷達(dá)物位計適用于對液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測量，適用于溫度、壓力變化大；有惰性氣體及揮發(fā)存在的場合。
采用微波脈沖的測量方法，并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常工作。波束能量較低，可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi)，對人體及環(huán)境均無傷害。
其中，ZYHS800系列雷達(dá)物位計應(yīng)用較廣泛，下面對其進(jìn)行詳細(xì)介紹：

安裝指南
1）說明
（1）墻至安裝短管的外壁：離罐壁為罐直徑1/6處，最小距離為200mm。
不能安裝在入料口的上方（4）。
不能安裝在中心位置（3），如果安裝在，會產(chǎn)生多重虛假回波，干擾回波會導(dǎo)致信號丟失。
如果不能保持儀表與罐壁的距離，罐壁上的介質(zhì)會黏附造成虛假回波，在調(diào)試儀表的時候應(yīng)該進(jìn)行虛假回波存儲。
2）罐內(nèi)安裝
a、罐內(nèi)安裝
在信號波束內(nèi)，應(yīng)避免有如下安裝物（1）：例如限位開關(guān)，溫度傳感器等。對稱裝置（2），如真空環(huán)，加熱線圈，擋板等等。如果罐內(nèi)有（1）（2）干涉物件，應(yīng)采用導(dǎo)波管進(jìn)行測量。

安裝選擇：
（1）天線尺寸：天線越大，波束角越小，干擾回波將越弱。
（2）天線調(diào)整：將天線調(diào)整到測量位置。
（3）導(dǎo)波管：導(dǎo)波管用來避免干擾回波。
b、ZYHS801和ZYHS802標(biāo)準(zhǔn)安裝
（1）雷達(dá)天線不可向罐壁傾斜。
（2）為了使溫度影響最小化，在對接法蘭的連接處必須使用彈簧墊圈。
（3）桿式天線必須伸出安裝短管。
（4）垂直放置桿式天線，不要讓雷達(dá)束指向罐壁。
c、ZYHS803標(biāo)準(zhǔn)安裝
（1）雷達(dá)天線不可向罐壁傾斜。
（2）喇叭天線必須延伸出安裝短管，否則應(yīng)使用天線延伸管。
（3）喇叭天線必須調(diào)整至垂直，不要讓雷達(dá)束指向罐壁。
3）當(dāng)安裝的短管較長時使用天線延伸管
當(dāng)喇叭長度小于安裝短管長度時，應(yīng)使用天線延伸管。
如果喇叭直徑大于安裝短管的直徑，包括延伸管在內(nèi)的天線需要從容器里面安裝，并將儀表抬高。選擇延伸管使儀表至少抬高100mm。
4）導(dǎo)波管內(nèi)安裝
雷達(dá)物位計通過導(dǎo)波管或旁通管進(jìn)行測量，測量管起到導(dǎo)波作用。下面是一個測量管（導(dǎo)波管的構(gòu)造圖）
導(dǎo)波管的構(gòu)造圖
測量管內(nèi)壁必須平滑，如果可能的話測量管的內(nèi)徑需要與喇叭口的直徑相符，請使用縱伸焊接的不銹鋼管?？梢酝ㄟ^預(yù)先焊接的法蘭盤或焊接頭延長測量管。
注意：
焊接時，不能產(chǎn)生凸點或凸緣。將法蘭和測量管對齊固定，然后焊接。焊接不要穿透測量管管壁,管內(nèi)壁必須保持平滑，一定要小心的除去焊縫和不平滑的地方，否則會造成很強(qiáng)的虛假回波。
5測量條件
1）注意事項
測量范圍從波束觸及罐低的那一點開始計算，但在特殊情況下，若罐低為凹型或錐形，當(dāng)物位低于此點時無法進(jìn)行測量。若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時，罐低可見，此時為保證測量精度，建議將零點定在低高度為C 的位置。理論上測量達(dá)到天線的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測量范圍的終值應(yīng)距離天線的至少100mm。對于過溢保護(hù)，可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。最小測量范圍與天線有關(guān)。隨濃度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以將其反射，但在一定的條件下是可以進(jìn)行測量的。
2）測量范圍超出的動作
當(dāng)測量范圍超出時，儀表輸出為22mA電流。
6接線方式
7調(diào)試
ZYHS800可以通過三種方式調(diào)試：
JEPM（顯示調(diào)整模塊）調(diào)試JESOFT（調(diào)試軟件）調(diào)試HART手持編程器調(diào)試
1）現(xiàn)場編程模塊（JEPM）
JEPM編程器由6個按鍵和一個液晶顯示屏，可以顯示調(diào)整菜單和參數(shù)設(shè)置。其功能相當(dāng)于一個分析處理儀表。
JEPM調(diào)試器
2）ESOFT軟件調(diào)試
無論那種信號輸出，4…20mA/HART,雷達(dá)傳感器都可以通過軟件進(jìn)行調(diào)試。采用BTSOFT軟件進(jìn)行儀表調(diào)試，需要一個儀表CONNECTCAT驅(qū)動器。
使用軟件調(diào)試的時候，給雷達(dá)儀表加電24VDC，同時在連接HART適配器前端加一個250歐姆的電阻。如果一體式HART電阻（內(nèi)部電阻250歐姆）的供電儀表，就不需要附加外部電阻，HART適配器可以和4…20mA線并聯(lián)。
8ZYHS800系列尺寸
1）外觀尺寸
2）編程器尺寸

9、技術(shù)數(shù)據(jù)：
基本參數(shù) 工作頻率：6.8GHz
波 束 角： 24°ZYHS801, ZYHS802
18°ZYHS803 帶DN150法蘭
14°ZYHS803 帶DN200法蘭
12°ZYHS803 帶DN250法蘭
測量范圍：0…35m
重復(fù)性 ：±3mm
分辨率 ：1mm
采樣 ：回波采樣55次/s
響應(yīng)速度：>0.2s(根據(jù)具體使用情況而定)
電流信號：4…20mA
精度 ：<0.1%
天線材質(zhì) ZYHS801、ZYHS802為PP/PTFE
ZYHS803 為316L不銹鋼
通訊接口 HART通訊協(xié)議
過程連接 ZYHS801 (PP，PTFE天線) ：G1-1/2 316L不銹鋼，：
ZYHS802(棒式天線) ：翻邊法蘭DN50，DN80，DN100，DN150
ZYHS803(喇叭口形式天線)：法蘭DN50，DN80，DN100，DN150，DN200，DN250
電源
電源：24V DC(+/-10%)，波紋電壓：1Vpp
耗電量：max22.5mA
環(huán)境條件
溫度：－40℃…+80℃
容器壓力（表壓）－1…40bar
防爆認(rèn)證 ExiaII C T6
外殼保護(hù)等級 IP68
兩線制接線 供電和信號輸出共用一根兩芯導(dǎo)線
電纜入口：2個M20×1.5（電纜直徑5…9mm）

導(dǎo)波雷達(dá)物位計跟智能雷達(dá)有什么區(qū)別?