Что такое радарный уровнемер
Радарный уровнемер и его описание.
Основной принцип действия радарного уровнемера (датчика уровня) — измерение времени прохождения радиоволны от приёмника (антенны уровнемера) до измеряемого объекта.
Принцип действия уровнемеров
http://www.limaco.ru/u_images/pic_1.gif» />
Современные уровнемеры (), производимые фирмой Лимако, основаны на непрерывном преобразовании
радиоизлучения по частоте. Это означает, что микроволновый генератор посылает сигнал, частота которого будет изменяться во времени по линейному закону. Такой сигнал излучается по направлению к
измеряемому объекту, затем отражается от него и через какой-то промежуток времени приходит на антенну. Отражённый и излучённый сигналы поступают в датчик уровня, в котором они смешиваются. Таким
образом получается новый сигнал, частота которого будет равна разнице частот этих двух сигналов. Также будет вычитаться и разница расстояний от антенны до объекта. Далее датчик уровня обработает
новый сигнал с помощью микропроцессора.
Радарные уровнемеры содержат следующие узлы:
Рассмотрим вкратце каждый из узлов.
Антенна
Антенна формирует радиолуч. Такой луч представляет из себя конус, если он будет распространяться в неограниченном пространстве. Его вершина будет совпадать с основанием антенны.
Угол раскрытия конуса обратно пропорционален диаметру антенны и частоте излучения. То есть, чтобы получить заданную ширину луча, который способен свободно распространяться, не задевая стенки
резервуара, следует увеличить либо частоту, либо габариты антенны. При одинаковой же ширине луча, габаритные размеры самой антенны будут во столько раз меньше, во сколько раз частота выше по
сравнению с уровнемером меньшей частоты излучения.
Чтобы точность измерений была высокой, необходимо иметь и высокое соотношение сигнала к шуму на выходе прибора. Эта величина будет тем больше, чем уже луч. Его уменьшение достигается за счёт
увеличения частоты излучения или же габаритов прибора.
Также на точность измерения влияет и выпадение конденсата в приборе: чем конденсата больше, тем выше погрешность измерений. Как известно, конденсат образовывается только на тех поверхностях,
температура которых ниже температуры окружающей среды. Поэтому избежать образования конденсата на антенне уровнемера можно путём подогревания его корпуса.
У современных уровнемеров, таких как УЛМ, поверхность самой антенны будет всегда теплее, чем окружающая среда. В них выпадение конденсата сведено к нулю.
Блок приёма-передачи
Здесь можно сказать одно: чем выше рабочая частота блока приёма-передачи, тем датчик уровня () будет чувствительнее и точнее. Этот блок — самая дорогостоящая деталь уровнемера.
Сигнальный процессор
Задача сигнального процессора — выделить полезный сигнал, в котором содержится информация об измерениях, и вычислить его частоту. На рынке выпускаются высокопроизводительные процессоры, поэтому
обработка сигнала не вызывает никаких проблем.
Коммуникационный контроллер
Именно он является связующим звеном между уровнемером и измеряемыми объектами. Доля стоимости коммуникационного контроллера в сравнении со стоимостью всего уровнемера составляет единицы
процента.
Выбираем датчик уровня
http://www.limaco.ru/u_images/ULM11_Little.jpg»
/>
На рынке присутствует достаточное количество моделей уровнемеров. Но какой же выбрать потребителю?
Для начала следует внимательно изучить технические характеристики. Например, вместо производительности производитель использует термин «разрешающая способность», но эти два понятия различны. Очень
часто указывается достаточно высокое значение точности измерения, а на практике оказывается, что оно намного ниже. Нет, производитель не врёт, просто эта величина относится к нормальным условиям
использования, которые являются идеальными.
Потребителю нужно знать чётко: чем больше частота уровнемера, тем больше будет и точность измерений. Соответственно, такие уровнемеры будут дорогими.
Производители могут не указать быстродействие уровнемера, что является немаловажной характеристикой. Для этого достаточно самостоятельно поинтересоваться этим параметром.
Где используется радарный уровнемер
В понимании обычного человека уровень представляет собой алюминиевую «палку», благодаря которой можно узнать, насколько поверхность ровная. Но радарный уровнемер на порядок сложнее и точнее упомянутого прибора. И если «ручной» вариант дает лишь ориентировочное представление о том, насколько поверхность ровная, то радарный уровнемер обеспечивает точность показаний до 1 мм.
В основном бесконтактный радарный уровнемер используется в тех областях, где обычным уровнем или его контактными аналогами невозможно измерить, насколько ровная плоскость, по физическим причинам. Поэтому для более четкого понимания того, в каких сферах используется такой прибор, в этой статье осветим области, где он может использоваться.
Особенности работы бесконтактного радарного уровнемера
Чтобы иметь более четкое понимание того, где может использоваться бесконтактный радарный уровнемер, отметим некоторые особенности его работы:
При этом большинство подобных приборов оснащено специальными модулями для подключения к системе мониторинга. То есть, установив организованную систему из подобных устройств, можно получить точную «картинку» исследуемой плоскости.
Где будет полезен радарный уровнемер
В первую очередь, подобный прибор полезен на стройплощадках больших объектов и зданий. Суть в том, что для небольших поверхностей могут применяться как «алюминиевые линейки», так и жидкостные уровнемеры. Для больших поверхностей, например, для проверки уровня установки панели дома или уровня плиты, чаще стараются использовать бесконтактный уровнемер.
Особо популярны такие уровнемеры для измерения уровня поверхности каких-либо жидкостей в больших хранилищах (нефть, растворители, спирты, лакокрасочные жидкости прочее).
Часто применяются в сфере охраны труда, например, на металлургических предприятиях. В частности, могут устанавливаться над котлами с расплавленным железом для определения угла наклона котла. Зная данные прибора, сигнализирующие о серьезном наклоне котла, можно предотвратить ЧП на предприятии.
Также уровнемеры находят применение на грузовых кораблях. А именно: для предупреждения эффекта маятника, если в трюме находится большой груз, уровень расположения которого может меняться, поскольку меняется крен судна под действием волн (зерно, семечка, нефть и прочее). Учитывая, что такому устройству контакт с поверхностью не требуется, на корабле оно является весьма полезным.
Радарные, радиолокационные или микроволновые уровнемеры.
Сперва, поговорим, вообще, о технологии работы радаров и уровнемеров в частности.
Рисунок 1. Уровнемер Saab TankRadar в настоящее время.
До этого нововведения, для целей контроля уровня использовались измерительные системы, главным недостатком которых являлась зависимость точности показаний от давления, температуры, плотности среды. Радарные уровнемеры были лишены этих недостатков, что и обусловило их быстрое распространение во всех отраслях промышленности.
Рисунок 2. Принцип действия радиолокационного уровнемера.
Вообще, существует два типа микроволновых уровнемеров:
Импульсные радарные уровнемеры излучают сигнал в импульсном (кратковременное излучение через равный промежуток времени) режиме. Прием отраженного сигнала, в этом случае, осуществляется в промежутках между испускаемыми импульсами. Импульсный радиолокационный уровнемер измеряет время прохождения сигнала туд-обратно, и таким образом определяет расстояние до поверхности контролируемой среды. Это наиболее простой и экономный, в плане электропитания, уровнемер. Однако, в виду того, что такие уровнемеры имеют недостатки, связанные со сложностью их изготовления, они не нашли широкого применения для точных измерений уровня. Ведь достигнуть малой длительности излучаемого импульса (импульс должен быть наносекундным, чтобы закончиться раньше, чем вернется отраженный импульс), а после измерить этот сверхкороткий импульс достаточно сложно, даже при современном развитии науки и техники. При слабой отражающей способности измеряемой среды, импульс может попросту «потеряться», поэтому передатчик импульсного уровнемера должен быть достаточно мощным. В основном, это уровнемеры иностранного производства.
Как правило, рабочая частота радарных СВЧ уровнемеров, вне зависимости от типа, варьируется от 5,8 до 26 ГГц. Здесь есть одна закономерность: чем выше рабочая частота, тем выше энергия излучения и тем более узок луч и, как следствие, тем сильнее отраженный сигнал. Именно поэтому, большинство высокочастотных уровнемеров способны измерять уровень наполнения емкости для сред с низкой диэлектрической проницаемостью и слабой отражательной способностью. Радарные уровнемеры удобны для работы в емкостях, в которых установлено различное оборудование, «съедающее» рабочее пространство для эксплуатации уровнемера.
Однако, стоит упомянуть, что высокочастотные радарные уровнемеры достаточно чувствительны к таким факторам, как испарения, конденсат, запыленность, волнение на поверхности измеряемой среды, налипание среды на поверхности приемно-излучательной антенны. Для таких условий, больше подойдут уровнемеры с частотой от 5,8 до 10 ГГц, а также устройства с подогревом антенны, или антенной, спрятанной внутрь корпуса.
Рисунок 3. Радарный уровнемер с рупорной или конической антенной.
Рисунок 4. Радарный уровнемер со стержневой антенной.
Рисунок 5. Радарный уровнемер с тросовой антенной.
Рисунок 6. Радарный уровнемер с трубчатой (коаксиальной) антенной.
Рисунок 7. Радарный уровнемер с параболической антенной
Рисунок 8. Радарный уровнемер с планарной (микрополосковой) антенной.
Итак, радарные уровнемеры, на данный момент, отвечают самым высоким требованиям: точность, надежность, диаметр измерения, простота установки и эксплуатации. Однако, помимо достоинств, у радиолокационных уровнемеров есть и недостатки: высокая цена, которая складывается из стоимости приемопередающего блока и самой антенны.
Кстати, особняком стоят микроволновые радарные сигнализаторы уровня, которые предназначаются для оповещения о достижении определенного уровня средой и подачи сигнала на пульт управления или на запорные клапаны или другую аппаратуру. Такими сигнализаторами являются: «РСУ-1» и «РСУ-3», для тяжелых сыпучих продуктов «РСУ-1Р-2» и «РСУ-1Р-2А», «РСУ-1Р» и «РСУ-1РА» для сыпучих материалов температурой до +200oC, для неабразивных сыпучих материалов «РСУ-2» и «РСУ-2А», «РСУ-4» для сыпучих продуктов и «РСУ-500» для контроля нагретых до +1500 градусов Цельсия сыпучих продуктов.
Рисунок 9. РСУ-4 сигнализатор уровня микроволновый радиолокационный.
Радарные уровнемеры являются самыми универсальными средствами измерения. Приборы этого типа прекрасно подойдут и для больших емкостей и для малых, с кривизной и без, для неоднородных сыпучих продуктов, и жидких сред, для химически активных веществ и для пищевых продуктов, для сред под давлением и температурой. В линейке микроволновых радарных уровнемеров, можно найти приборы на любой вкус и кошелек.
Радарные уровнемеры
Принцип действия радарного уровнемера основан на распространении и отражении от раздела сред радиочастотной волны.
Упрощенно описать принцип работы можно так: встроенный в уровнемер излучатель направляет сгенерированный импульс в сторону измеряемой среды, а встроенный в этот же уровнемер приемник получает и передает вычислителю данные об отраженном от измеряемой среды сигнале.
Радарный уровнемер относится к уровнемерам непрерывного действия, т.е. измерения могут производится постоянно, отображая картину в реальном времени.
Принцип действия радарного уровнемера основан на распространении и отражении от раздела сред радиочастотной волны.
Упрощенно описать принцип работы можно так: встроенный в уровнемер излучатель направляет сгенерированный импульс в сторону измеряемой среды, а встроенный в этот же уровнемер приемник получает и передает вычислителю данные об отраженном от измеряемой среды сигнале. Временная задержки отраженного сигнала умноженное на скорость распространения электромагнитной волны
дает расстояние от датчика до измеряемой среды.
Современные приборы имеют более надежный принцип вычисления, основанный на измерении сдвига фазы отраженного сигнала, но физического смысла работы прибора это не меняет.
Радарные уровнемеры имеют большой набор электроники внутри компактного корпуса. Благодаря чему прибор можно настраивать, добиваясь качественных измерений. Современные модели датчиков позволяют отфильтровывать эхо и распознавать ложные отражения, например от пены, и многие другие функции.
На сегодняшний день, радарные уровнемеры самые востребованные средства измерения в емкостях. Современны радарные измерители уровня, имеют точностью до ±1мм на расстоянии 30 метров!
Исполнение уровнемеров и их модификаций великое множество!
Высокие температуры измерение уровня
Наши инженеры выполняли проект радарного уровнемера на температуру 1200С с двойным охлаждением вычислительной части прибора!
Такое решение лишний раз показывает, какие возможности дают вам уровнемеры радарного типа!
Для подбора уровнемера вам необходимо направить нам не почту информацию, которая поможет подобрать датчик:
ГК «Теплоприбор» – разработка, производство и комплексная поставка контрольно-измерительных приборов и автоматики — КИПиА.
Группа компаний (ГК) «Теплоприбор» (Теплоприборы, Промприбор, Теплоконтроль и др.) — это приборы и автоматика для измерения, контроля и регулирования параметров технологических процессов (расходометрия, теплоконтроль, теплоучёт, контроль давления, уровня, свойств и концентрации и пр.).
По цене производителя отгружается продукция как собственного производства, так и наших партнёров — ведущих заводов — производителей КИПиА, аппаратуры регулирования, систем и оборудования для управления технологическими процессами — АСУ ТП (многое имеется в наличии на складе или может быть изготовлено и отгружено в кратчайшие сроки).
Теплоприбор.рф — официальный сайт ГК «Теплоприбор» — это гарантия качества, сроков, справедливой стоимости и прайс-листа с актуальными ценами* (любое предложение на сайте не является публичной офертой).
География ГК «Теплоприбор»:
Москва, Рязань, Челябинск, Казань, Екатеринбург, Санкт-Петербург, Новосибирск, Нижний Новгород, Самара, Ростов-на-Дону, Уфа, Красноярск, Пермь, Воронеж, Белгород, Волгоград, Краснодар, Саратов, Тюмень, Томск, Омск, Иркутск, Улан-Удэ, Саранск, Чебоксары, Ярославль и другие города РФ, также мы работаем с Белоруссией, Украиной и Казахстаном.
Рекомендации как правильно выбрать, заказать и купить контрольно-измерительные приборы и автоматику (КИПиА), дополнительное/вспомогательное оборудование и защитно-монтажную арматуру, а также другую полезную и интересную информацию см. наши официальные сайты.
Работа и вакансии: в Московский офис (СЗАО, ст. метро Планерная, р-н Куркино (рядом МКАД и г. Химки) требуется менеджер по сбыту КИПиА, ЗП достойная, возможна удаленная работа оклад + %.
teplokip@yandex.ru
Новые публикации: Статья «Датчики давления. Сравнительный обзор видов, характеристик и цен.»
5.1.2. Радарные уровнемеры
Радиоволновые (радарные) уровнемеры (УР-203Ex, БАРС-300И, УЛМ, РДУ, УР-31) предназначены для бесконтактного непрерывного измерения уровня жидких, сыпучих и кусковых продуктов, в технологических резервуарах, танках, силосах, бункерах и т.п. стационарных объектах, а также для обмена информацией с другими техническими средствами автоматизированных систем управления (АСУ).
Принцип действия бесконтактного радарного (радиоволнового) уровнемера основан на облучении поверхности контролируемой среды радиоволновым (микроволновым) сигналом сверхвысокой частоты (СВЧ) с периодически быстро изменяющейся частотой. В результате взаимодействия излученного и отраженного сигналов возникает сигнал разностной частоты, пропорциональной расстоянию от антенны излучателя до поверхности продукта. После соответствующей обработки радиоволнового сигнала разностной частоты вырабатывается цифровой (кодовый) и/или унифицированные токовый выходные сигналы, пропорциональные текущему значению измеряемого уровня (обычно 0,5…30м с точностью до ±1мм).
см. также ультразвуковые (акустические) уровнемеры.
УР-203Ex
РДУ-Х2
Copyright © ТЕПЛОПРИБОР.рф 2015-2018 все права защищены,
текст зашифрован, копирование отслеживается и преследуется;
ГК Теплоприбор — производство и продажа КИПиА: Приборы и системы контроля уровня / Уровнемеры бесконтактные: радарный, радиоволновый, радиолокационный, микроволновый датчик-преобразователь уровня (УР-203Ex, БАРС-300И, УЛМ, РДУ, УР-31 и другие).
См. тех. описание/характеристики, прайс-лист (оптовая цена), рекомендации по выбору, аналоги и замены, форму заказа (как правильно выбрать, заказать и купить) радарный уровнемер по цене производителя; проверить наличие на складе в Москве (или уточнить срок изготовления).
Также см. способы доставки и отгрузка ТК (Деловые Линии и другими) по всей территории РФ. Прочую информацию по заказу — см. официальный сайт ГК Теплоприбор раздел Приборы и системы контроля уровня.
Мы будем рады, если вышеизложенная информация оказалась полезна Вам, а также заранее благодарим за обращение в любое из представительств группы компаний «Теплоприбор» (три Теплоприбора, Теплоконтроль, Промприбор и другие предприятия) и обещаем приложить все усилия для оправдания Вашего доверия.
Рекомендации как правильно выбрать, заказать и купить приборы.
* Рекомендуем уточнять цены на момент выписки счета, т.к. реальная стоимость продукции может незначительно отличаться от заявленной в силу периодичности обновления прайс-листа, объема заказа, условий поставки и других факторов. Оптовая цена указана на базовые исполнение без учета НДС, стоимости дополнительного оборудования, услуг, расходов на тару-упаковку и доставку. Действует гибкая система скидок и спец. предложений.
Внимание! Будьте осторожны при выборе поставщика — на рынке КИПиА имеются дешевые некачественные копии: аналоги, подделки и восстановленные неликвиды, лишенные должного сервиса, гарантии, с меньшими или истекающими сроками поверки или в неполной комплектации.
Подробнее о контрафакте
Предупреждение о воровстве контента