雷达液位计物位计等仪表在工业自动化生产中的作用及其种类-欧洲杯买球app

生产过程中要获知容器设备中的所储物质的体积或质量，就需要通过诸如雷达液位计，料位计等物位测量的手段予以监测与控制，对容器种的介质的物位保持在一定的工艺要求的高度，或对它的上、下限位置进行报警，以及根据物位来连续监视或调节容器中流入与流出物料的平衡。所以，一般测量物位有两种目的，一种是对物位测量的绝对值要求非常准确，借以确定容器或储存库中的原料、辅料、半成品或成品的数量；另一种是对物位测量的相对值要求非常准确，要能迅速正确反映某一特定水准面上物料相对变化，用以连续控制生产工艺过程，即利用物位仪表进行监视和控制。

物位测量对安全生产关系十分密切。例如合成氨生产中铜洗塔塔底的液位控制塔底液位过高，精炼气就会带液，导致合成塔触媒中毒；反之，如果液位过低时，会失去液封作用，发生高压气冲入再生系统，造成严重事故。

二、物位计的作用

目前微波物位计使用的微波频率有三个频段：c波段(5.8～6.3ghz)、x波段(9～10.5ghz)、k波段(24～26ghz)。制造商根据自己的技术及国家批准的频率来设计产品。

物位测量中的微波一般是定向发射的，通常用波束角来定量表示微波发射和接收的方向性。波束角和天线类型有关，也和使用的微波频率(波长)有关。

对于常用的圆锥形喇叭天线来说，微波的频率越高，波束的聚焦性能越好，即波束角小，在实际使用中这是十分重要的，低频微波物位计有较宽的波束，如果安装不得当，将会收到内部结构产生的较多的虚假回波，例如：采用4”喇叭天线的26ghz雷达液位计的典型波束角为8°，而5.8ghz的典型波束角为17°。并且，微波的频率越高，其喇叭尺寸也可以做的越小，更易于开孔安装。目前还没有频率高于k波段(24—26ghz)的微波(雷达)物位计。

而x波段雷达由于没有明显的应用特点，而在各大物位厂商的雷大物位技术发展中趋于被淘汰。现今物位测量领域困扰用户的是一些大型固体料仓的物位测量，特别是用于50/100米以内的充满粉尘和扰动的加料状态下的料仓。相关技术的仪表例如电容或导波雷达物位计tdr在放料时物位下降时会受到很强的张力负载，可能会损坏仪表或把仓顶拉塌掉。重锤经常有埋锤的问题，需要经常维修，大多数其他机械式仪表也是这样。而高粉尘工况又可能会超出非接触式超声波物位测量系统的能力。高频的调频雷达技术尤其适合这种大型固体料仓的物位测量!

现今的高频雷达一般为工作在k波段(24～26ghz)的雷达物位计，雷达的工作频率越高其电磁波波长越短，越容易在倾斜的固体表面有更好的反射，并具有较窄的波束宽度，可有效避开障碍物，高的频率还可使雷达使用更小的天线。而fmcw调频连续波微波物位计发射和接受信号是同时的，相同时间内发射的微波信号更多，固体测量中可减少高粉尘固体料仓测量中的失波现象。因此固体测量中高频的调频雷达能提供准确、可靠的测量，并在例如化工行业中的pp粉末、pe粉末等介质中也有良好应用。但由于技术限制，现今还没有工作在k波段以上的高频雷达物位计。

也有使用5.8ghz ~ 10ghz的低频雷达测量固体，但由于其较低的频率、较长的波长其发射波不容易被漫反射，在高粉尘工况下会导致很多的二次或多次回波，干扰和噪声很大，因此固体粉料测量中逐渐被淘汰。

三、物位计的种类及应用

物位计的种类较为繁多，润中仪表列举如今市面上最常见、常用的物位计种类，向广大用户简要介绍。

一、阻旋物位计：具有耐高温，测量结果准确，抗干扰能力强、防震结构稳固等特点。计为spin-11双轴承设计，通过气体、粉尘防爆双重认证，具超强防尘密封性能和极高性价比，且最高耐温达400摄氏度，是高温工况物位测量的最佳选择。

二、超声波物位计：采用非接触式测量法，可用于液体和颗粒状固体等物位的控制。计为uson-11超声波物位计采用特殊回波处理方式，能有效避免虚假回波，整机防护等级为ip66，为露天物位监控专门设计，测量效果准确、可靠。

三、雷达物位计：具有强抗干扰能力，测量精度高，采用微波脉冲的测量方法，可安装于金属或非金属容器或管道内，特别适用于有粉尘、惰性气体及蒸汽存在，且温度、压力变化较大的场合。

四、射频导纳物位计：其通用性非常强,在高温、强腐蚀、强粘附的环境下尤其适用。由于射频导纳物位计的探头可以拆卸，且耐温范围广，因此射频导纳物位计可应用于各种导电和非导电介质的测量。

五、音叉物位计：适用于各种料仓固体物料的料位测量，有免维护、自动校准，且不受泡沫、涡流、气体影响。