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如何选择合适的雷达液位计?

来源:德克西尔 时间:2025-03-25 10:34:01

        核心选型逻辑:以介质、温度、压力、量程四大核心维度为基准,结合工况附加要求(防爆/安装/精度),精准匹配雷达液位计型号,是选型的核心原则,缺一不可。

        一、根据被测介质特性选型(核心首要维度,决定雷达核心性能)

        介质是雷达液位计选型的第一关键,重点看介电常数、介质状态、腐蚀性、粘附性四大指标,直接决定雷达频率、天线材质、结构设计。

        1.按介质介电常数选(雷达测量的核心前提)

        雷达微波靠介质表面反射回波测量,介电常数≥1.8才能有效反射,数值越低,对雷达频率要求越高。

        ▸高介电介质(ε≥10):水、污水、酸碱溶液、油品、浆料(如化工废水、自来水、柴油)

        选型:26GHz雷达液位计即可,性价比高,信号反射稳定,满足常规测量需求。

        ▸低介电介质(ε=1.8~4):液化气、LNG、轻烃、苯、液氨、甲醇(最难测量品类)

        选型:优先80GHz雷达液位计,短波束+高频特性,反射信号更强,测量无盲区;需搭配专用低介电天线,避免信号丢失。

        ▸超低介电介质(ε<1.8):纯甲烷、液氮、液氧

        选型:定制款80GHz雷达,加导波管/反射板辅助聚波,强制形成有效回波。

        2.按介质物理状态选

        ▸洁净液体(无泡沫/无悬浮物):清水、纯水、成品油

        选型:常规26GHz/80GHz一体式雷达,标准天线即可,无需附加功能。

        ▸含泡沫/悬浮物/搅拌液体(污水、泥浆、反应釜浆料)

        选型:带泡沫抑制算法的雷达,优先80GHz(抗杂波能力强);搅拌工况选窄波束(2°-4°),避开搅拌桨干扰。

        ▸粘稠易挂壁介质(沥青、糖浆、树脂、污泥)

        选型:天线选防挂料设计(PTFE覆膜、喇叭口加宽),材质选316L不锈钢+特氟龙,避免介质粘附遮挡探头;可选带自动清洁功能的型号。

        ▸固体粉料/颗粒(粉煤灰、粮食、矿石粉,料位测量)

        选型:26GHz雷达(波长更长,穿透粉尘能力强),搭配喇叭口大天线,波束角8°-12°,覆盖料面不规则区域。

        3.按介质腐蚀性选

        ▸弱腐蚀介质(弱酸/弱碱、盐水):市政污水、饮用水

        选型:天线材质304不锈钢,外壳IP67防护即可。

        ▸强腐蚀介质(强酸/强碱、氯气、化工溶剂):盐酸、硫酸、烧碱、海水

        选型:天线材质316L不锈钢/哈氏合金C276,外壳选防爆防腐型,密封等级IP68;食品级工况(饮料/制药)选食品级316L+PTFE,符合卫生认证。

        二、根据工况温度选型(决定雷达耐温等级,避免部件损坏)

        雷达液位计的工作温度分介质温度和环境温度,核心看介质温度,需匹配仪表的耐温阈值,避免天线变形、信号模块烧毁。

        常温工况(-20℃~80℃):最常见工况(市政水务、污水处理、常温储罐)

        选型:标准款雷达液位计,26GHz/80GHz均可,无需温补偿模块,常规密封设计即可。

        中高温工况(80℃~200℃):化工反应釜、热油储罐、蒸汽工况

        选型:带高温散热结构的雷达,天线选耐高温材质(石英/陶瓷),仪表内置温度校准模块,避免信号漂移;优先选分体式(探头耐高温,主机常温安装)。

        超高温工况(>200℃,最高可达450℃):冶金熔液、高温沥青、蒸汽锅炉

        选型:定制高温专用雷达,搭配冷却夹套/散热片,天线采用碳化硅耐高温材质,分体式设计,主机与探头远距离连接(≥1m)。

        超低温工况(<-20℃,最低可达-60℃):液氮、液氧、LNG储罐

        选型:低温防爆款雷达,外壳做防冻保温处理,天线选耐低温合金,避免低温脆裂;80GHz雷达优先,抗低温信号衰减能力更强。

        三、根据工况压力选型(决定雷达密封等级与防爆/承压设计)

        工况压力分常压、负压、正压(承压)、高压,直接决定雷达的法兰压力等级、密封结构,尤其是密闭储罐,压力不匹配会导致泄漏、测量失效。

        常压工况(压力=0MPa,敞口池/罐):市政水池、敞口料仓、明渠

        选型:无压款雷达,标准螺纹/支架安装,无需法兰密封,26GHz/80GHz一体式均可,成本最低。

        微压/负压工况(-0.1MPa~0.6MPa):真空储罐、负压反应釜

        选型:带负压密封法兰的雷达,法兰等级PN10,密封垫选氟橡胶,避免空气渗入影响回波。

        中压工况(0.6MPa~4.0MPa):化工承压储罐、高压反应釜

        选型:承压款雷达,法兰等级PN16/PN25,采用锻钢法兰+金属密封垫,分体式设计优先,仪表壳体耐压≥4.0MPa;防爆等级需匹配ExdIICT6。

        高压工况(>4.0MPa,最高可达16MPa):油田高压储罐、高压管道液位

        选型:定制高压专用雷达,法兰等级PN40/PN63,天线采用高压密封结构,通过压力容器认证,仅限分体式80GHz雷达(高频抗高压信号干扰)。

        四、根据测量量程+盲区选型(决定雷达测量范围,避免超量程/盲区遮挡)

        量程=被测介质的最大液位高度,盲区=雷达探头到最小可测液位的距离,选型核心:量程≤仪表标称量程,实际安装高度避开盲区,是保证测量精准的基础。

        先明确2个关键参数

        ▸测量量程:仪表标称量程≥现场实际最大液位高度(预留10%余量,避免超量程)

        ▸测量盲区:安装时需保证探头到最低液位的距离≥仪表盲区,否则无法测量(80GHz雷达盲区更小,优势显著)

        按量程精准选型

        ▸小量程(0~5m):小型反应釜、计量罐、小型水池

        选型:80GHz雷达液位计(盲区仅0.08~0.2m,可测近距离液位),波束角2°-4°,避免罐壁干扰;26GHz雷达盲区≥0.3m,不推荐。

        ▸中量程(5~30m):工业储罐、污水处理池、中型料仓

        选型:26GHz/80GHz均可,优先选一体式,安装便捷;液体选80GHz,固体粉料选26GHz。

        ▸大量程(30~70m):大型原油储罐、水利水库、大型料仓

        选型:26GHz雷达液位计(波长更长,信号衰减小,远距离传输稳定),搭配大口径喇叭天线(波束角8°),覆盖大罐液位区域。

        ▸超大量程(>70m,最高100m):巨型储罐、深井液位

        选型:定制款26GHz脉冲雷达,加信号放大模块,天线选高增益喇叭口,确保远距离回波接收。

        盲区规避关键技巧

        ▸80GHz雷达盲区:0.08~0.3m(小量程首选,几乎无盲区)

        ▸26GHz雷达盲区:0.3~0.8m(大量程适用,安装时抬高探头即可)

        ▸若现场液位必须贴近探头:选导波雷达液位计(盲区≤0.05m),替代常规雷达。

        五、雷达液位计选型最终实操步骤(5步搞定,零失误)

        1.定介质:确认介电常数、腐蚀性、状态→选频率(26/80GHz)+天线材质

        2.定温压:确认介质温度/工况压力→选耐温/承压等级+密封结构

        3.定量程:确认最大液位+安装空间→选标称量程+避开盲区

        4.定附加要求:防爆(Ex ia/d IIC T6)、信号输出(4-20mA/RS485)、安装方式(法兰/支架)

        5.定型号:结合以上4点,优先选适配工况的标准化型号,特殊工况定制即可

        六、核心选型对照表(快速查阅,工业现场直接套用)

         雷达液位计选型对比表        

        选型总结

        雷达液位计选型无万能款,核心是“介质定频率、温压定结构、量程定规格”,优先选80GHz雷达适配小量程/复杂工况,26GHz雷达适配大量程/高粉尘工况,再结合防爆、安装要求微调,即可选到精准适配的型号,避免测量误差、设备损坏等问题。


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2025.06.30
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        一、基本参数差异        26GHz雷达液位计:        -工作频率:24-26GHz,波长约11.5mm,属厘米波段        -波束角:8°-12°,能量分散        -测量精度:±1mm        -测量盲区:较大        80GHz雷达液位计:        -工作频率:78-82GHz,波长仅3.75mm,属毫米波段        -波束角:2°-4°,能量高度集中        -测量精度:高达±0.1mm,分辨率提升10倍        -测量盲区:极小(如8cm),量程可达0-70m        二、性能表现对比        1.测量精度与分辨率        -80GHz优势:波长更短,能捕捉更小目标,测量精度达亚毫米级,适合高精度计量场景(如贸易结算、医药原料储罐)        -26GHz:精度一般为毫米级,满足常规工业测量        2.波束特性与抗干扰        -80GHz:窄波束(2°-4°),减少罐壁/障碍物干扰,信噪比更高,适合内部结构复杂的罐体        -26GHz:宽波束(8°-12°),能量分散,对罐内障碍物更敏感,易产生虚假回波        3.抗环境干扰能力        -80GHz:        -信号辨识度高,与常见干扰频率差异大,抗电磁干扰强        -对粉尘、蒸汽敏感性低,恶劣工况稳定性好        -26GHz:        -在高粉尘环境(如水泥厂)穿透性略好        -对厚重泡沫、悬浮物适应性优于80GHz        三、应用场景适配        优先选80GHz的场景:        -小型/窄口容器(口径<1m):波束集中,减少边缘误差        -内部结构复杂(带搅拌器、加热盘管、扶梯):窄波束避开障碍物        -低介电常数介质(如液氯、苯乙烯、LNG):高频信号反射更强        -高精度要求:如制药、食品加工、精细化工        -安装空间受限:天线尺寸更小,适合短接管、球阀安装        优先选26GHz的场景:        -大型储罐(量程可达100m):波长较长,衰减小,适合远距离测量        -高粉尘环境(如水泥厂、煤矿):穿透性好,信号衰减较小        -含大量泡沫/悬浮物的介质:对表面不平整适应性更好        -预算有限:价格通常低于80GHz产品        四、天线与安装差异        -80GHz:        -同性能下天线尺寸更小(如DN50法兰即可),节省空间        -可直接通过短接管/球阀安装,无需天线延长        -26GHz:        -天线尺寸较大(多为喇叭口设计),需更大安装空间        -长距离测量时需更大口径天线保证信号强度        五、技术实现与成本        工作原理        -两者均采用FMCW(调频连续波)技术为主(26GHz早期有脉冲式)        -80GHz因频率更高,通常采用更先进的集成电路和信号处理算法        价格对比        -80GHz:技术更先进,价格普遍高于26GHz(约30%-100%)        -26GHz:技术成熟,性价比高,适合预算有限的常规应用        六、选型决策树                 七、总结        80GHz雷达是技术升级方向,特别适合现代工业的高精度、紧凑型需求,尤其在小型容器、复杂工况和低介电介质测量中优势明显;而26GHz雷达凭借成熟技术和经济性,在大型储罐、高粉尘环境中仍有不可替代的价值。        选型建议:根据介质特性、容器尺寸、安装条件和精度要求综合考量,关键是波束角必须匹配罐体大小——小罐选窄波束(80GHz),大罐可考虑宽波束(26GHz)。        
2025.05.19
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        化工和石油储运行业,是雷达液位计应用最广泛,也是对产品要求最严苛的领域之一。这里不仅介质种类繁多、性质复杂(腐蚀、易燃、易爆、剧毒),而且测量往往关乎安全、环保和贸易结算,容不得半点差错。为此,德克西尔倾力打造了专门针对化工防腐和油罐防爆两大核心场景的雷达液位计系列,它们不仅是测量工具,更是安全生产的“守护神”。        一、化工行业的“铠甲卫士”:全面防腐型雷达液位计        化工介质常具有强腐蚀性,如浓酸、浓碱、有机溶剂、氯气等,普通材质仪表很快会被腐蚀穿孔,导致泄漏甚至重大事故。德克西尔防腐型雷达液位计,从内到外构建了多重防护体系。        “金刚不坏”之身——材料防护:        天线系统:针对不同腐蚀介质,提供多种顶级防腐材料选项。例如,PTFE(聚四氟乙烯)密封的平面天线,几乎能抵抗所有化学介质的腐蚀,且表面光滑不粘,是强腐蚀工况的首选。对于氢氟酸等特殊介质,可选用铂金镀层天线。        过程连接与外壳:法兰、螺纹等过程连接件采用哈氏合金C-276、钛材、钽材等高端合金。仪表外壳采用不锈钢316L外加PTFE涂层或全塑封装,确保在腐蚀性大气环境中也能长久服役。        “密不透风”之躯——密封防护:        采用双层密封结构,接液部分与电子腔室完全隔离。所有接缝采用特制的氟橡胶或PTFE密封圈,确保腐蚀性气体或液体不会侵入核心电子部件。防护等级高达IP68,可承受高压水冲洗甚至短时浸泡。        智能“防腐”之心:        即使在外壳防护下,德克西尔依然在电子线路板上涂覆了特制防腐蚀三防漆,抵御潮气和微量腐蚀性气体的侵蚀,确保电路长期稳定。其非接触的测量方式,本身就避免了机械部件与介质的接触腐蚀,可靠性远高于接触式仪表。        二、油罐区的“防爆先锋”:本安/隔爆型雷达液位计        油品是易燃易爆物质的典型代表,油罐区属于严格的爆炸危险区域(通常为Zone0/1,气体组别IIC,温度组别T6)。在此使用的仪表,必须取得国家权威机构的防爆认证。        双重防爆认证,安全双保险:        德克西尔油罐专用雷达液位计,同时提供本安型(Ex ia IIC T6 Ga)和隔爆型(Ex d IIC T6 Gb)两种防爆型式。本安型适用于0区(最危险区域),通过限制电路能量,确保在任何故障状态下都不会产生足以引燃的火花。隔爆型将可能产生火花的电路置于坚固的隔爆外壳内,即使内部爆炸,也不会引燃外部环境。用户可根据现场防爆分区要求灵活选择。        精度与安全并重,助力贸易交接:        油品贸易交接涉及巨大经济利益,对测量精度要求极高。德克西尔80GHz高频雷达液位计,在满足防爆要求的同时,测量精度可达±1mm,完全满足甚至超越贸易计量级(如API、MPMS标准)要求。其高频率、小波束角的特性,能完美应对拱顶罐、浮顶罐等各种罐型,不受罐内结构、蒸汽、温度分层的影响。        丰富的接口与协议,无缝集成管理系统:        支持4-20mA HART、PROFIBUS PA/DP、基金会现场总线(FF)、Modbus等多种输出协议,可轻松接入现有的分布式控制系统(DCS)或库存管理系统(IMS)。配合德克西尔的罐旁指示器和罐区管理软件,可实现油罐群液位、温度、密度、库存量的集中监控与自动盘点。        三、选型与应用推荐        强腐蚀液体储罐(如硫酸、盐酸、烧碱罐):推荐选用德克西尔防腐型雷达液位计,PTFE平面天线,哈氏合金法兰,全塑外壳。确保与介质接触部分均为顶级防腐材料。        液化烃类球罐(如液化气、丙烯、丁烷):介质介电常数低,且易燃易爆。首选德克西尔本安型80GHz高频雷达,其信号强、精度高,或选用防爆型导波雷达用于界面测量。        原油、成品油储罐(立式拱顶罐、内浮顶罐):首选德克西尔隔爆型80GHz高频雷达,抛物面或阵列天线。精度高,波束角小,能穿透浮盘上的开口,准确测量油水界面(需特殊算法)和总液位。        化工中间罐、反应釜:工况复杂,常有搅拌、蒸汽、泡沫。推荐德克西尔防爆型80GHz高频雷达,喇叭天线。其强大的抗干扰能力和快速响应,适合过程控制。        总结:        在化工和油罐领域,安全是“1”,其他是后面的“0”。德克西尔防腐防爆雷达液位计,以顶尖的材料科学、严谨的防爆设计和精湛的测量技术,为用户筑牢了安全与精准的双重防线。选择德克西尔,不仅是选择了一台仪表,更是选择了一份对安全生产的郑重承诺。
2025.03.26
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