産業自動化レベル測定の分野では,レーダーレベル送信機は,石油化学,水処理,食品,医薬品,接触しないことによって高精度,高度な適応性がある.その動作原理 (レーダーレベルの送信機動作原理) は,正確な測定を達成するための鍵である.
レーダーレベル送信機はレーダー (電磁波) テクノロジーに基づくレベル測定装置である.液体の表面の位置を電磁波を送信し受信することによって計算します液体レベルの高さ信号を工業標準の電気信号に変換し (4-20mAの電流信号,RS485のデジタル信号など) 長距離送信を実現しますリアルタイム監視液体レベルデータの自動制御
伝統的なレベル測定機器 (浮遊型,超音波型など) と比べると,その主な利点は,中密度,粘度,粉塵高温,高圧,強烈な腐食などの厳しい産業作業条件に適応し,測定精度は長い間安定しています.
レーダーレベル送信機の動作論理は"電磁波伝送 - 反射 - 受信 - 信号計算"の周りに回ります液体の表面と電磁波の相互作用によって液体のレベルの高さを推論します具体的手順は以下のとおりです
装置内の高周波振動器は,特定の周波数 (通常6GHz,26GHz) の電磁波を生成する.この電磁波は専用レーダーアンテナ (ホーンアンテナなど) を通してコンテナ内の液体の表面に方向的に送信されます棒アンテナ)
- テクニカルキーポイント:電磁波の周波数は測定性能に直接影響する.周波数が高くなるほど,ビームの角度が狭くなる (26GHzのビームの角度は通常≤3°),信号が集中するほど低周波 (例えば6GHz) は,より広いビーム角度 (約15°) をもたらします.大容量の貯蔵タンクの大距離測定に適しており,塵や蒸気をより強く浸透する能力がある.
電磁波束が液体の表面に触ると液体と空気との間の電圧不変の大きな違い (液体の電圧不変は一般的に≥1である).8液体の表面から反射され",効果的な反響信号"を形成する.液体の表面に浸透するか,媒介によって吸収されます.測定結果にほとんど影響しない.
- 適応前提: 液体の電解常数は ≥1である限り8介質の電解定数が非常に低い場合 (例えば,軽油,液化天然ガスなど),反射効果を高め,反響信号の強さを確保するために波導体を使用できます..
反射されたエコー信号は元の経路に沿って戻り,レーダーアンテナによって受信される.デバイス内の信号処理モジュール (MCUとDSPチップを装備) はフィルタリングを行い,増幅容器壁反射,環境塵,機器の振動などの干渉信号を除去する液体の表面に関連した有効なエコーのみを保持後の計算のための正確なデータベースを提供します.
"電磁波の伝送時間と反響の受信時間との間の時間差 (Δt) "を計算することで標準条件下では約3×108m/s信号処理モジュールは,液体のレベルの高さを公式で推論します.
液体レベルの高さ (H) = 容器全体の高さ (H_total) - レーダーアンテナから液体の表面までの距離 (d)
その中にはd = (電磁波の伝播速度 × Δt) /2(電磁波がアンテナと液体の表面の間を往復する必要があるので 2で割ります)
- 特殊技術:一部の高級デバイスは,周波数調節連続波 (FMCW) 技術を採用する.電磁波を線形変化する周波数で送信することによって,伝達波と反響の周波数差を計算しますこれは高精度 (誤差 ≤ ±0.05%) と長距離 (測定範囲最大70m) の液体レベル測定シナリオに適しています.
計算が完了した後,装置は液体レベル高度信号を 4-20mA,RS485 または HART プロトコルなどの産業標準信号に変換し,PLC に送信します.DCS制御システム液体レベル,超限アラーム,または自動液体放出/水供給制御のリアルタイムモニタリングを実現するためのディスプレイ機器.
上記の作業原理に基づいて,レーダーレベル送信機は,産業シナリオのニーズを正確に満たす3つの主要な技術的利点を持っています.
電磁波が液体と直接接触する必要がないため,装置と介質の間には物理的摩擦はありません.アンテナは防腐材料 (ハステロイなど) で作られていますIP67/IP68レベルの密封設計を備えています. 最大圧力60MPaと温度範囲60°Cから400°Cに耐えることができます.耐腐食性のある労働条件に適しています装置の使用寿命は5-8年まで延長されます (従来の接触装置の使用寿命は通常3年未満です).
電磁波の伝播は 中程度の密度,粘度,色によって影響を受けず,塵,蒸気,霧に浸透することができます.狭いビーム設計やエコー追跡アルゴリズムによって液体の表面のエコーが正確に識別され,測定安定性は環境の変化の影響を受けません.
高周波信号設計,温度・圧力補償モジュール,FMCW技術などの最適化により,装置の測定誤差は ±0.1%以内に制御できる.測定範囲は0.1m-70m.液体や一部の固体粒子 (プラスチック粒子,石炭粉のようなもの) のレベル/物質レベル測定に適応できる.石油化学などの複数の産業のニーズを満たす水処理,食品,医薬品,エネルギー貯蔵
両方とも非接触測定方法ですが,そのコア技術は異なります.レーダーレベル送信機は電磁波反射に基づいています.広い測定範囲 (0超音波計は音波反射を基礎とする.音波は塵や温度によって容易に弱体化する.狭い測定範囲 (0.2m~10m) で,清潔で干渉のない液体測定シナリオにのみ適しています.
作業原理の適応の観点から最適化が必要である.作業条件に適した周波数 (26GHzは複雑な作業条件) を選択する.電磁波の伝播速度を校正する (環境温度と圧力に基づくリアルタイム補償)液体の表面電解常数は要求事項を満たしていることを確認する (低電解常量メディアには波導体を使用する)物質の蓄積から干渉を避けるために定期的にアンテナを掃除高精度の測定を維持するために
作業原理により,高温 (≤400°C),高圧 (≤60MPa),強い腐食 (酸塩基介質),高塵 (セメントシロなど)炭粉タンク) と,簡単に霧化する (飲料発酵タンクなど).頻繁なメンテナンスを必要としず,厳しい産業環境における液体レベル測定機器として好ましい.
レーダーレベルの送信機の原理は"電磁波相互作用"を中心に 精密な送信,反射,受信,計算により高精度技術の利点は,産業シナリオのニーズに深く適応することから生じる.厳しい労働条件における反干渉能力か,広範囲の測定適応性か産業自動化が向上するにつれ,先進的な作業原理に基づいたレーダーレベル送信機は,様々な産業における液体レベル測定のためのコア機器であり続けます."より精密で安定し,保守が低くなる"方向に工業測定を促進する.
連絡先
電話:15901050329
