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进口高频雷达物位计-美国罗伯逊ROBERTSON

进口高频雷达物位计-美国罗伯逊ROBERTSON

美国罗伯逊(ROBERTSON)进口高频雷达物位计是一款采用26GHz及以上波段毫米波雷达技术、基于调频连续波(FMCW)原理的非接触式物位测量仪表。产品广泛应用于石油、化工、电力、冶金、环保、食品、医药及水利等行业,可对储罐、反应釜、过程容器及敞口池中的液体、浆料、颗粒料及粉料进行连续、稳定的物位测量。全系列产品通体选用优质不锈钢(SUS304 / SUS316L)或PTFE等耐腐蚀材料精密制造,适用于高温、高压、强粉尘、腐蚀性介质及存在蒸汽、泡沫、搅拌等复杂工况,是解决恶劣工况下物位测量难题的理想选择。 工作原理:雷达物位计天线发射极窄的微波脉冲(调频连续波信号),以光速在空间传播,微波接触到被测介质表面后,部分能量被反射回来,被同一天线接收。调频连续波雷达通过检测发射与接收信号的频率差来计算距离。微波发射与接收的时间间隔与天线到介质表面的距离成正比,由公式D = C × T / 2计算距离,结合设定的空罐高度E即可得出物位L = E - D。

产品特点
技术参数
可选配置

1. 高频FMCW雷达技术,测量精度高:采用26GHz、80GHz甚至120GHz的FMCW调频连续波雷达技术,频率更高、波长更短,波束角极小(可低至3°~4°),能量高度集中,回波信号强度高,信噪比优。测量范围可达70~120米,测量精度典型值±2mm(26GHz)至±1mm(80GHz),重复性优良,对小罐测量及存在障碍物的复杂容器具有显著优势。

2. 非接触式测量,无磨损免维护:微波脉冲以非接触方式完成测量,测量过程不受介质密度、粘度、温度、压力变化的影响,无活动部件及机械磨损。波束能量低,对人体及环境均无伤害。安装于各种金属、非金属容器或管道内,可不带料维修,大幅降低维护成本。

3. 强抗干扰能力,适应各种恶劣工况:高频率赋予其极强的穿透能力,几乎不受大气中水蒸气、温度和压力变化的影响;严重粉尘环境、强蒸汽、泡沫、真空及带搅拌器的容器中对高频物位计工作影响不大。特殊的微处理器技术和自适应回波算法,能够有效识别和过滤虚假回波,确保在复杂工况下测量稳定可靠

4. 紧凑轻量化结构,安装灵活便捷:天线尺寸小,便于安装,尤其适用于空间受限的场合。天线类型可根据介质特性灵活选配:不锈钢喇叭天线适用于液体及低介电常数介质,PTFE/陶瓷平面天线具有强耐腐蚀性,透镜天线则对沉积物不敏感,尤其适用于高粉尘固体料仓;抛物面天线则适用于极低介电常数的物料。过程连接方式涵盖螺纹、法兰等多种形式,支持DN50以上标准接口。波束角小(最小可达3°),在狭窄安装空间内也能有效避开罐内障碍物(如搅拌器、加热盘管)的干扰

5. 丰富的输出信号与智能通讯:标配4-20mA HART模拟量输出,可选配RS485 Modbus、Profibus-PA/DP、FF现场总线等数字通讯接口,支持两线制或四线制供电。部分型号内置蓝牙5.0模组,支持无线调试,无需开盖即可完成参数配置,极大方便了高空或危险环境下的维护操作

6. 宽温度宽压力范围,适应极端环境:过程温度范围可达-200℃~+450℃(特殊高温型),过程压力范围-0.1~4.0MPa,可满足从超低温LNG储罐到高温反应釜、从常压敞口池到高压过程容器的全工况测量需求

7. 极小的盲区与高动态响应:测量盲区可低至5cm甚至更小,适用于小罐体、短接管安装及贴近罐顶安装的测量需求。可选快速响应版本,支持快速变动工艺流程测量(≤60m/min),对物料变化低延时,满足过程控制动态响应要求

8. 防爆认证齐全,安全可靠:产品可选配本安型(Ex ia IIC T6 Ga)或隔爆型(Ex d IIC T6 Gb)防爆结构,满足Zone 0/Zone 1/Zone 2危险区域的安装使用要求。防护等级可达IP67,天线部分可达IP68,满足户外安装及长期浸水恶劣环境的使用需求

参数项目 数值 / 范围
产品型号 RBS-RD系列(高频脉冲型)、RBS-FMCW系列(调频连续波型)
工作频率 26 GHz(K波段)/ 80 GHz / 120 GHz
测量原理 脉冲式(Pulse)/ 调频连续波(FMCW)
测量范围 最大120米(依天线类型及介质反射条件而定)
测量精度 ±1 mm(80GHz高精度型)/ ±2 mm(26GHz典型值)/ ±3 mm
盲区 ≤ 5 cm(依天线及安装方式而定)
分辨率 ≤ 1 mm
介电常数要求 ≥ 1.5(特殊定制可测更低)
过程连接 法兰连接(GB/HG/JB/ANSI/DIN标准)/ 螺纹连接(G1½A、1½"NPT等)/ 卡箍快装式(卫生级)
天线类型/材质 不锈钢316L喇叭天线 / PTFE密封平面天线 / 陶瓷平面天线 / PEEK透镜天线 / 不锈钢316L抛物面天线
过程温度 -40℃ ~ +200℃(标准型);特殊可达 -200℃ ~ +450℃(高温扩展型)
过程压力 -0.1 ~ 4.0 MPa
供电电源 两线制:DC 16-28V / 16-36V;四线制:AC 85-265V / DC 24V
输出信号 4-20mA HART(标配);RS485 Modbus / Profibus-PA / Profibus-DP / FF(可选)
防护等级 IP65 / IP67 / IP68(天线部分)
防爆等级(选配) Ex ia IIC T6 Ga(本安型)/ Ex d IIC T6 Gb(隔爆型)/ Ex d I Mb(矿用)
环境温度 -40℃ ~ +70℃(依电子部件)
相对湿度 ≤ 95%(无凝结)
设计制造标准 GB/T 29247-2012、IEC 61010-1、NAMUR NE21/NE43/NE53
通讯协议 HART / Modbus RTU / Profibus-PA / FF / 蓝牙5.0(可选)

1. 天线类型选型不锈钢316L喇叭天线——标准配置,适用于液体及低介电常数介质,波束角小,能量集中PTFE/陶瓷平面天线——耐强腐蚀,适用于强酸、强碱及卫生级工况PEEK透镜天线——对沉积物不敏感,尤其适用于高粉尘固体料仓及易结晶、结露工况,发射角4°~8°不锈钢316L抛物面天线——波束角极窄,适用于极低介电常数的物料及远距离测量防尘/防凝结天线——配不锈钢喇叭加防尘罩天线,防粉尘附着,带吹扫接口

2. 天线延长管(选配) :采用耐高温、耐腐蚀材料(不锈钢或PTFE),有效延长天线长度,适用于长接管或带保温层的容器安装,避免填料堆积及凝结物干扰,延长管长度按需定制

3. 天线吹扫系统(选配) :配吹扫接口(G1/4或NPT螺纹),可通入压缩空气或氮气,持续吹扫天线表面,有效防止高粉尘、易结晶、易结露工况下的天线积垢,确保测量信号长期稳定

4. 过程连接方式定制法兰连接(标准配置) ——RF突面密封面,法兰标准可按GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592、ANSI B16.5、DIN、JIS等多种标准定制。螺纹连接——G1½A圆柱管螺纹、1½"NPT美标锥管螺纹,适用于小口径快速安装。卡箍快装式(Tri-Clamp) ——卫生级连接,快装快拆、无死角,适用于食品、制药及无菌工艺管路。

5. 防爆配置本安型(Ex ia IIC T6 Ga) ——适用于Zone 0/Zone 1/Zone 2危险区域,本质安全电路设计,即使故障条件下也不会产生火花或危险温度,配套安全栅使用隔爆型(Ex d IIC T6 Gb) ——高强度铝合金或不锈钢壳体,壁厚符合IEC 60079-1标准,将可能产生火花、电弧的电子部件完全封闭于高强度防爆外壳内,适用于Zone 1/Zone 2危险区域及石油化工、天然气处理等易燃易爆环境矿用型(Ex d I Mb) ——防爆标志Ex d I Mb,满足煤矿井下易燃易爆环境的安全需求防爆型号:配套防爆接线盒、防爆电缆引入装置,整机防静电接地配置(接地电阻≤10Ω)。

6. 供电与输出选配供电方式——两线制(DC 16-28V/16-36V,低功耗,适用于远程供电);四线制(AC 85-265V或DC 24V,功率充足,适用于要求高输出功率的场合);DC 24V外接供电(四线制,标准化仪表电源)输出信号——4-20mA HART(标配,叠加HART通讯协议,支持远程参数配置及诊断);RS485 Modbus RTU(数字通讯接口,支持多点联网,与PLC/DCS系统实现数据采集和远程监控);Profibus-PA/DP、FF(现场总线通讯,适用于西门子及艾默生自动化系统集成);继电器开关量(上下限报警输出)。

7. 显示与调试附件LCD背光显示屏——大型背光LCD显示屏,带四个操作按键,瞬时液位、百分比、电流值等多种显示模式可切换,部分型号支持不开盖磁棒操作设置,防护等级IP65/IP67,带中文/英文/日文等多语言菜单无线调试模块(蓝牙) ——内置蓝牙5.0模组,支持智能手机或平板无线调试,无需开盖即可完成参数配置、回波曲线查看及故障诊断,特别适用于高空或危险环境下的维护操作罐体空隙增加能——软件内置罐体空隙增加能功能,可有效滤除罐内干扰回波,适用于存在搅拌器、加热盘管等障碍物的复杂容器

8. 附件与安全配置天线保护罩/防尘罩——不锈钢或PTFE材质,有效保护天线免受冲击及粉尘污染,延长使用寿命。防雨罩/防尘帽——户外及高尘环境适用,保护电子部件及接线端子免受雨水侵蚀和灰尘污染。浪涌保护器(SPD) ——保护仪表电子模块免受电网浪涌冲击,适用于雷雨多发地区的户外安装。信号隔离器——4-20mA信号隔离,保护PLC模拟量输入模块。配对法兰及紧固件——金属缠绕垫片/PTFE垫片/柔性石墨垫片,双头螺栓及高强度螺母(A193-B8M)。弹性接头/波纹管补偿器——补偿管路热胀冷缩、减振降噪,防止管路应力传递至仪表。

9. 软件与服务PC调试软件——配套上位机软件,支持参数设置、回波曲线分析、故障诊断、数据记录及导出功能。智能手机APP——配合蓝牙模块,支持无线调试、实时回波曲线监测、故障报警推送。远传与数据采集系统集成——可选配4G、NB-IoT、LoRa等无线远传模块,支持数据实时上传至云端平台或监控中心,实现远程液位监测、故障诊断及预警推送,适用于无人值守站点。

10. 特殊工况定制

  • 高温型(+200℃~+450℃工况) :适用温度最高+450℃(耐高温天线+散热延长管+高温电子部件),适用于高温反应釜、高温沥青罐、熔盐储罐等高温工况,配套耐高温密封及散热结构

  • 超低温型(-200℃深冷工况) :适用温度最低-200℃,不锈钢316L天线+PCTFE/PTFE密封,适用于LNG、液氧、液氮等深冷介质的物位测量。

  • 耐强腐蚀型:全PTFE/PFA衬里天线+哈氏合金法兰+PTFE密封,pH范围扩展至0-14,适用于硫酸、盐酸、氢氟酸、王水等强腐蚀性介质工况。

  • 高粉尘/固体专用型(80GHz高频型) :焦距更短,能量更集中,对低介电常数粉料、颗粒物料反射能力强,通过透镜发射接收电磁波的工作方式,在高粉尘恶劣温度环境下具有独特的优势

  • 卫生级型(食品/制药专用) :内表面电解抛光处理(Ra≤0.4μm),卡箍快装连接,PTFE密封,支持CIP在线清洗和SIP在线蒸汽灭菌,符合FDA 21 CFR 177.2600及USP Class VI认证。

  • 强蒸汽/泡沫工况型:采用高频80GHz雷达+导波管/静井安装方式,有效穿透强蒸汽及泡沫层,确保测量信号稳定可靠

  • 液位差计/界面测量型:双通道雷达配置,适用于上下游水位差测量及油水界面测量。

  • 船用型:提供中国船级社(CCS)、法国船级社(BV)、美国船级社(ABS)、英国劳氏船级社(LR)等国际权威船级社认证,防盐雾涂层,适用于船舶压载水舱、燃料油舱及海洋平台液位监测。

  • 高海拔型:按海拔3500m以上工况进行电子部件散热性能修正,适用于高原地区化工、水利及环保监测。

11. 防腐蚀表面处理与涂层

  • 不锈钢壳体:酸洗钝化处理(标准)。

  • 铝合金壳体:聚酯粉末静电喷涂(环氧树脂底漆+聚氨酯面漆),漆膜厚度≥150μm,耐盐雾腐蚀性能优良,符合ASTM B117标准。

12. 测试与证书

  • 出厂性能试验报告(线性度测试、重复性测试、回波曲线记录)。

  • 量程及精度校验报告(出厂前多点标定,附实测数据)。

  • 温度漂移测试报告(-40℃~+80℃全温区精度验证)。

  • 压力密封性试验报告(1.5倍最大工作压力,保压时间≥30min)。

  • 电磁兼容性(EMC)测试报告(符合EN 61326-1工业环境标准,静电放电抗扰度±6kV(接触)/±8kV(空气))。

  • 本安/隔爆防爆认证证书(ATEX / IECEx认证,Ex ia IIC T6 Ga / Ex d IIC T6 Gb)。

  • 矿用防爆认证证书(Ex d I Mb,煤安认证)。

  • SIL安全完整性等级认证(SIL 2 / SIL 3,适用于安全仪表系统SIS要求高的关键联锁场合)。

  • 防护等级测试报告(IP67 / IP68)。

  • 第三方见证型式试验报告。

  • EN 10204 3.1材质证明书(可溯源至炉批号,含不锈钢304/316L材质成分分析表)。

  • NACE MR0175酸性环境符合性声明(抗硫型号)。

  • FDA食品接触材料符合性声明(卫生级配置适用)。

  • 船级社认证证书(CCS / BV / ABS / LR等,船用型)。

  • ISO 9001质量管理体系认证。

  • 产品合格证及可追溯标识(每台产品附独立序列号及不锈钢永久铭牌,含型号、量程、输出信号、防爆等级等关键参数)。

  • 安装操作维护手册(含天线选型指南、安装位置及直管段要求、虚假回波抑制设置方法、天线清洁周期及常见故障代码表)。

选型与服务提示

  1. 天线选型:应根据介质特性、容器类型及安装条件选配天线类型。液体及低介电常数介质(ε<2)需选用波束角更小的天线或导波管安装。高粉尘固体料仓建议选用80GHz高频透镜天线,并配置吹扫系统定期清洁天线表面。

  2. 防爆与防护等级确认:在Zone 0/Zone 1/Zone 2危险区域安装时,必须选用相应防爆等级的产品(本安型Ex ia或隔爆型Ex d),并使用防爆电缆引入装置,电缆外径须匹配密封圈规格(公差±0.5mm),整机接地电阻≤10Ω,严禁带电开盖操作。防爆型仪表必须严格按防爆规范进行安装、接线和维护。

  3. 安装位置要求:天线中心轴线应与被测介质表面垂直,确保波束能垂直照射到介质表面。避开进料口、搅拌器、挡板等干扰源,建议安装位置距罐壁距离大于300mm。在拱顶罐安装时,天线应位于罐顶半径的1/2或2/3处。确保天线下方无固定构件(如梯子、管线)穿过雷达波束。

  4. 介质与工况注意事项:对于介电常数较低(ε< 2)的介质(如某些轻油、液化气),需谨慎选型并可能需进行现场调试。测量泡沫介质时,干泡沫对测量无影响,但湿泡沫(导电)会反射信号,可能造成测量误差。罐内蒸汽、粉尘过大可能衰减信号,严重时需选用导波管或更大量程的型号。强蒸汽及高粉尘工况建议选用80GHz高频透镜天线并加装天线吹扫系统。

  5. 调试与维护:首次使用前,应根据实际工况进行空罐、满罐标定及参数设置(空标、满标、滤波系数等)。定期检查天线表面,清除积尘、结垢或冷凝物,保持天线清洁。禁止使用硬物清洁天线表面,以免损坏PTFE密封或天线表面。若测量值异常,首先检查天线是否被污染、安装是否松动或周围环境是否出现新的干扰源。

  6. 雷击及过电压保护:在雷击风险高的区域,必须在仪表电源及信号回路中安装浪涌保护器(SPD,防护等级20kA/40kA),并确保接地系统可靠。信号线应使用屏蔽电缆,屏蔽层在控制室侧单端接地,避免信号干扰。

  7. 选型参数确认:选型时应提供详细工况参数——介质具体类型(液体/浆料/颗粒料/粉料)、介电常数(ε值)、工作温度(最高和最低值)、工作压力(最大和最小)、测量范围(满量程/盲区要求)、容器类型及尺寸(罐高/直径/接管长度)、干扰源情况(搅拌器/加热盘管/进料口位置)、过程连接形式(法兰/螺纹)、防爆等级要求、供电方式(两线制/四线制)、通讯要求(4-20mA HART/Modbus/Profibus/FF/无线远传)、安装环境条件(户外/室内/防爆等级/海拔高度),由厂家协助完成工作频率、天线类型、过程连接及防爆等级的最佳匹配方案。

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