Радиолокационные датчики и регистрирующая аппаратура

Радиолокационный датчик уровня РДУ-Х2

rdu

Предназначен для непрерывного бесконтактного измерения уровней жид-ких и сыпучих материалов, а также шлакометаллических расплавов, сус-пензий и смесей в технологических емкостях в химической, металлурги-ческой, строительной и других отраслях промышленности.

Технические характеристики

Параметр РДУ-Х2.1 РДУ-Х2.2 РДУ-Х2.3
Диапазон измеряемых уровней * 0...10 м 0...20 м 0...25 м
Точность измерения уровня 5 см 0.5%
Питание ** +24 В; 1,5 А
Выход:
- постоянный ток
0...5 мА, 0/4...20 мА
Выход:
- цифровой двухпровод-ный интерфейс ***
Автономная линия связи RS - 485 с компьютером , либо объединение датчиков в локальную сеть.

* Зона нечувствительности (мертвая зона) во всех моделях - 1 м от антенного фланца. По спецзаказу зона нечувствительности уменьшается до 0.5 м.
** По заказу поставляется в комплекте с датчиком внешний преобразователь напряжения ?220 В / +24 В.
*** Выдача значений уровня в цифровом виде, дистанционная диагностика и регу-лировка параметров датчика по цифровому каналу. Выбор варианта протокола связи. Работа нескольких датчиков на общую шину.

Степень защиты датчиков от воздействия внешней среды - IР55.

Рабочий диапазон температур - 30…+ 60 оС.

Габариты датчиков: высота - 25 см; диаметр - 17 см; вес - 2 кг.

Сертификаты Госстандарта, Радиочастотной службы при Федеральном агенстве связи, Государственной санитарно-эпидемиологической службы РФ, «Военэлект-ронсерт».

Гарантийный срок эксплуатации - 2 года.

Основные преимущества

В построении и применении радиолокационных датчиков уровня РДУ-Х2 в сравнении с большинством датчиков аналогичного (радарного) типа иностран-ного производства.

Более высокая рабочая частота – 37 ГГц обеспечивает:

1.Устойчивую работу на мелкодисперсных материалах со сложным профилем поверхности.

При такой длине волны – 8 мм оказывается достаточной шероховатость склонов воронки или конуса даже в мелкодисперсном сыпучем материале, чтобы отра-женный сигнал надежно принимался.

Для радиоволн с длиной волны больше 8 мм шероховатые склоны материала в резервуарах выглядят гладкими и зеркально отражают падающие радиоволны в сторону – сигнал не принимается. С повышением частоты (уменьшением длины волны) радиоизлучения датчика, улучшаются отражающие свойства шерохо-ватостей склонов и откосов, однако ухудшаются проникающие свойства радио-волн. Выбор частоты 37 ГГц (диапазон в районе «окна прозрачности» атмосфе-ры) обеспечивает компромисс, при котором сохраняется устойчивая работа датчика в запыленной либо парящей среде.

2.Надежный контроль пылеобразных поверхностей.

На частоте 37 ГГц хорошими отражающими свойствами для радиоволн обладает большинство материалов, поэтому граница заполнения материалом резервуара создает достаточное отражение и четко различается.

На более низких рабочих частотах улучшаются проникающие свойства ра-диоволн и в некоторых случаях (при хороших диэлектрических характеристиках материалов) датчики не в состоянии обнаружить границу поверхности веще-ства в резервуаре, т.к. излучение датчика поглощается материалом и в нем рас-сеивается. Поэтому иногда в руководствах по эксплуатации датчиков ино-странного производства указываются материалы с допустимыми электриче-скими характеристиками (тангенс угла потерь и диэлектрическая проницае-мость), на которых разрешается применять датчики.

3.Отличные массогабаритные характеристики датчика.

Выбор повышенной рабочей частоты 37 ГГц позволяет применить в конструкции датчика приемопередающий модуль и антенну с меньшими габаритами. Исполь-зование при этом малогабаритной (малый раскрыв антенны) фокусирующей лин-зы формирует узкую диаграмму направленности излучения датчика в 5…6 граду-сов, что часто требуется при работе в сложных условиях, например вблизи стенок резервуаров, мешающих посторонних конструкциях, в узких горловинах, на бун-керах малого диаметра. Высокая частота излучения и узкая диаграмма направ-ленности позволяет выносить датчики из труднодоступных мест, а радиосигнал переправить в резервуар с помощью металлического переотражателя – «зеркала».

Чтобы обеспечить приемлемые массогабаритные характеристики, на датчи-ках иностранного производства тоже применяют малогабаритные антенны, но т.к. они являются неоптимальными по размерам, их характеристики значи-тельно ухудшаются. Кроме того, в силу особенностей применения этих датчи-ков (часто их антенны устанавливают внутри резервуаров) не всегда в конст-рукции используются фокусирующие линзы, что также ухудшает направленные свойства антенн.

4.Потенциально достижима более высокая точность измерения.

Очевидно, чем меньше длина радиоволны датчика уровня тем лучше разрешают-ся мелкие детали рельефа поверхностей тем большего разрешения и точности измерения можно достичь при построении устройства.

5.Малый уровень мощности излучения.

В датчиках типа РДУ-Х2 применяется импульсный метод питания задающего ге-нератора рабочей частоты. Генератор работает и, соответственно, излучает толь-ко несколько миллисекунд из полного рабочего цикла в 80 мс. Т.е. скважность работы генератора достигает величин в несколько десятков единиц и, следова-тельно, средняя мощность излучения мала. Таким образом обеспечивается без-условное выполнение самых жестких требований ЭМС и санитарных норм.

6.Общее замечание.

Исторически сложилось, что иностранные высокоточные радарные датчики первоначально предназначались для коммерческого учета нефтепродуктов, т.е. для жидких сред, где параметры антенны (диаграмма направленности, чувствительность) и рабочая частота играли второстепенное значение. Основное внимание уделялось высокой точности измерений.

Для сыпучих же сред эти параметры, т.е. диаграмма направленности, чув-ствительность становятся определяющими, т.к. обеспечивают надежную работу в условиях сильной запыленности, больших потерь на поглощении и рассеивании сигнала. Что касается точности измерения, то из-за сложного профиля поверхно-сти сыпучих материалов смысл понятия точности измерения размывается.


ya.dmitri@gmail.com , 2010