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較早公告: KUBLER旋轉(zhuǎn)編碼器在工業(yè)自動化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和顯著的優(yōu)勢。本文將對它的工作原理及其優(yōu)勢進行深入解析,以期為相關(guān)行業(yè)從業(yè)者提供有價值的參考。一、工作原理工作原理基于光電掃描原理,其核心部件為一個中心有軸的光電碼盤。該碼盤上刻有環(huán)形通、暗刻線,當(dāng)碼盤隨軸旋轉(zhuǎn)時,光電發(fā)射和接收器件會讀取這些刻線,從而產(chǎn)生電信號。具體來說,光電碼盤的旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致透光窗口和不透光窗口交替經(jīng)過光電發(fā)射器,進而在接收器上產(chǎn)生光信號的變化。這些光信號變化隨后被轉(zhuǎn)換成電信號,形成四組正弦波信號,分別組合成A、B、C、D四相
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西門子雷達物位計的工作原理及其應(yīng)用
點擊次數(shù):2753 更新時間:2015-01-28

西門子雷達物位計的工作原理及其應(yīng)用
一、序言 
高爐上的物位量是鋼鐵行業(yè)中一個非常重要的丈量數(shù)據(jù),它對于鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量控制、進步生產(chǎn)效率和進步生產(chǎn)安全性起著非常重要的作用。高爐上的的物位丈量點包括兩種介質(zhì)的丈量:爐頂?shù)V料的物位丈量和罐車的鐵水的液位丈量。 
但是,由于這些工況的過程溫度都非常的高(一般都超過300℃),高爐上的物位丈量一直是個困難。長期以來,各大鋼鐵制造廠商一直致力于尋找一種使用壽命長、性能可靠、維護量低、丈量度高的經(jīng)濟性的解決方案。 
自2002年Siemens推出了Sitrans LR400型雷達物位計,之后這款在固體丈量領(lǐng)域表現(xiàn)出優(yōu)異的性能的雷達物位計不斷贏得客戶的青睞,*迅速增長。經(jīng)過近幾年的不斷鉆研,Siemens公司將LR400應(yīng)用在高爐的物位丈量領(lǐng)域,積累了大量寶貴的經(jīng)驗,并贏得了客戶的信任。
西門子雷達物位計的工作原理及其應(yīng)用 
二、西門子雷達物位計的丈量原理 
西門子Sitrans LR400型雷達物位計是*款專門針對粉狀固體的丈量特點而研發(fā)的非接觸式雷達物位計。因此這款產(chǎn)品一經(jīng)推出后,其優(yōu)異的固體丈量性能為其贏得了大量的訂單,尤其是在水泥、面粉等存在大量粉塵影響的產(chǎn)業(yè)中,表現(xiàn)出色,已經(jīng)成為很多客戶的產(chǎn)品。 
2005年2月,Siemens公司為了進一步擴大LR400雷達物位計在固體物位丈量市場上的上風(fēng),推出了用于固體丈量的雷達物位計固體型LR400。 
LR400之所以能夠在固體丈量領(lǐng)域取的如此優(yōu)異的業(yè)績,這是由于: 
1、 它使用24GHz高頻微波作為丈量信號。根據(jù)波的特性:速度=波長*頻率,我們可以得知24GHz高頻的微波的波長較其他頻段的雷達波的波長要短的多。一般的講,固體料面的外形是傾斜而且粗糙的,較小的波長可以zui大程度上保證發(fā)射出往的雷達波能夠在粗糙的固體表面zui大程度地被反射回雷達探頭。 
2、 采用FMCW(連續(xù)調(diào)頻)的工作原理。FMCW的基本丈量原理是:探頭同時進行雷達波的發(fā)射和接受,類似通訊中的"全雙工";LR400采用了鋸齒型的微波,發(fā)射波和經(jīng)固體表面發(fā)射后形成的回波之間產(chǎn)生一個相位差,這個相位差通過一個快速傅立頁的轉(zhuǎn)換后,形成一個頻譜,而這個頻譜與雷達物位計丈量的間隔呈一個線性的關(guān)系。因此,通過對鋸齒波的相位的檢測即可得到一個高精度的物位信號。由于采用了FMCW的丈量原理,使雷達波能夠*的"射"向丈量介質(zhì),使其抗干擾能力加強,"失波"的可能性降到zui低,從而進步了它的可靠性。 
西門子雷達物位計的工作原理及其應(yīng)用
3、 它采用了四線制的設(shè)計。四線制的設(shè)計保證了儀表有足夠的功率來發(fā)射足夠強的能量來滿足惡劣的丈量條件:LR400能夠丈量介電常數(shù)低至1.5的介質(zhì)(自然界盡大部分的介質(zhì)的介電常數(shù)大于1.5);量程zui大可至50米。 
4、 由于使用高頻的信號,使其發(fā)射的角度可以做到zui小8度角,使LR400能夠zui大程度上避開固定干擾的影響。 
另外,推出的西門子固體型LR400雷達在以前的基礎(chǔ)上,作了很多大的改進,使其能夠更好的滿足固體丈量的需求。 
1、 新了瞄準(zhǔn)器的設(shè)計,并將瞄準(zhǔn)器作為新的固體型雷達的標(biāo)準(zhǔn)配置,而不加任何用度。瞄準(zhǔn)器可以保證LR400即使用于介質(zhì)表面傾斜角度較大的工況,介電常數(shù)較低的化學(xué)品粉末也能得到較強的信號。 
2、 提供了2"、3"、4"三種不同尺寸的喇叭天線的選擇,能夠更好地滿足不同的現(xiàn)場的要求。 
西門子雷達物位計的工作原理及其應(yīng)用
3、 改進了LR400的固體算法,使它能夠?qū)iT適用于各種復(fù)雜的固體丈量工況。 
4、 由于采用了新的算法,使其導(dǎo)波性能得到很大的進步,因此增加了延長管(zui長至592mm的天線設(shè)計)的選項,使其能夠滿足一些安裝立管較長、倉頂過厚的安裝條件的工況。 
5、 另外,設(shè)計了新的PTFE的平面防塵窗口,使它即使是在粉塵揚氣非常大的工況中也能非常的穩(wěn)定的工作。
三、結(jié)束語 
在國內(nèi),由于高爐的料位丈量比較特殊,所以一直沒有一個理想的解決方案。曾經(jīng)采用過的丈量方案有:α射線物位計、激光物位計、投標(biāo)尺等丈量方式。 
通過比較得出,雷達物位計在高爐上的應(yīng)用可以充分固體型雷達的特點,性價比是非常高的,而且通過多年的研究和試驗,LR400在這一領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)處于的地位,為高爐的物位丈量應(yīng)用提供了一個客戶可以接受的較為理想的解決方案。 
西門子雷達物位計的工作原理及其應(yīng)用

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