在工业自动化与智能化监测领域,精准的物位测量技术始终是提高生产效率、保障安全运行的关键要素。毫米波雷达液位计凭借其卓越的性能与丰富功能,已成为众多工业场景中的理想选择。
一、产品概述
毫米波雷达液位计是一款基于 Modbus RTU 协议的高精度物位测量设备,支持 RS485 通信,适用于工业物位监测。其核心功能包括单次 / 序列 / 自动连续测距、阈值曲线设置与查询、参数配置(如盲区、量程、滤波模式)固件升级、雷达重启,以及通过保持寄存器实时读取距离、物位、空高、回波强度等数据。
二、主要特点
- 高精度测量 :工作频段为 77 – 81GHz,测量精度为 ±0.3mm,多阶段量程,确保在不同监测场景下都能提供精准的物位数据,为精确控制与管理提供可靠依据。
- 低功耗设计 :平均工作电流:12mA@3.3V(1 秒测距周期),在保障高性能运行的同时,显著降低了能耗,减少了运行成本,特别适用于对能耗敏感的长期监测应用。
- 灵活通信接口 :采用 Modbus RTU 通讯,485 接口,可配置 1200 – 187500bps 波特率,具备强大的通用性与兼容性,能够轻松融入各类复杂的工业自动化控制系统,实现与 PLC、DCS 等系统的无缝对接。
- 多样测距模式 :支持单次测距、序列测距、自动连续测距模式,可根据实际生产流程与监测需求灵活选择,满足间歇性监测与连续实时监控等多种应用场景。
- 滤波类型选择 :支持滤波类型选择(滑动平均、中值、阻尼滤波),用户可根据物位变化特性与监测精度要求,灵活配置滤波算法,有效降低噪声干扰,提高数据的稳定性和可靠性。
三、产品规格
- 基本参数
- 产品名称:雷达液位传感器
- 型号:EB01
- 产品重量:2.6KG
- 外观尺寸:φ100 * 270mm
- 输入电压:DC24V
- 安装方式:法兰
- 外壳材质:铝合金、不锈钢
- 工作参数
- 工作频段:77 – 81GHz
- 测量精度:±0.3mm
- 量程:多阶段量程,最大 120 米
- 盲区:可配置,数据格式 float32,数据范围 0.1 – 量程的一半
- 测量时间间隔:可设置,数据格式 Int16,数据范围 100 – 32767ms
- 测量类型:距离、物位、空高可选
- 滤波模式:滑动平均、中值、阻尼滤波可选
- 通信参数
- 通讯协议:Modbus RTU
- 默认波特率:9600 8N1
- 波特率可配置范围:1200 – 187500bps
- 通讯接口:RS485
- 电气参数
- 输入电压:DC24V
- 平均工作电流:12mA@3.3V(1 秒测距周期)
- 功耗:功耗 40 – 80mW(对应测距精度 ±2mm – ±0.3mm)
- 环境参数
- 工作温度:- 40℃~85℃
- 储存温度:- 40℃~85℃
- 防护等级:IP67
四、功能寄存器地址
功能码 | 寄存器名字 | 读 / 写 | 寄存器地址 10 进制 | 寄存器地址 16 进制 | 值 | 值含义 | 备注 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
00 | 设置波特率 | 读 / 写 | 0036 | 0x0024 | 0x0003 | 00 – 1200 Baud 01 – 2400 Baud 02 – 4800 Baud 03 – 9600 Baud 04 – 19200 Baud 05 – 38400 Baud 06 – 57600 Baud 07 – 115200 Baud 08 – 187500 Baud | |
01 | 设置基准阈值蒙 | 读 / 写 | 0037 | 0x0025 | 0x03E8 | 数据范围 10 – 32767,100ms 采样 1 次 | |
02 | 设置搜峰模式 | 读 / 写 | 0038 | 0x0026 | 0x0000 | 0:能量最大峰 1:首达峰 | |
03 | 设置阈值量 (dB) | 读 / 写 | 0039 | 0x0027 | 0x0006 | 数据范围 0 – 20 | |
04 | 设置盲区范围 (m) | 读 / 写 | 0040 | 0x0028 | 0xCCCC | Tx:01 10 00 28 00 02 04 CCCC D4 C4 28(设为 0.2m) Rx:01 10 00 28 00 02 C1 C0 | 数据格式 float32,数据范围 0.1 – 量程的一半 |
05 | 设置雷达量程 (m) | 读 / 写 | 0042 | 0x002A | 0x0000 | Tx:01 10 00 2A 00 02 04 00 00 41 B0 40 2C(设为 22m) Rx:01 10 00 2A 00 02 60 00 | 数据格式 float32,数据范围盲区的 2 倍 – 22 |
06 | 设置雷达测距偏置校正 (m) | 读 / 写 | 0044 | 0x002C | 0xB924 | Tx:01 10 00 2C 00 02 04 B9 24 3D FC 84 64(设为 0.1234m) Rx:01 10 00 2C 00 02 80 01 | 数据格式 float32 |
07 | 设置丢波时距离 | 读 / 写 | 0048 | 0x0030 | 0x0000 | 0:输出 0 值 1:不变 2:盲区设置值 3:量程设置值 | |
08 | 设置测量类型 | 读 / 写 | 0049 | 0x0031 | 0x0000 | 0:距离 1:物位 2:空高 | |
09 | 设置低位调整 (m) | 读 / 写 | 0050 | 0x0032 | 0x0000 | Tx:01 10 00 32 00 02 04 00 00 41 AC 41 4F(设为 21.5m) Rx:01 10 00 32 00 02 E1 07 | 数据格式 float32,数据范围 0 – 22 |
10 | 设置高位调整 (m) | 读 / 写 | 0052 | 0x0034 | 0x147B | Tx:01 10 00 34 00 02 04 14 7B 40 16 34 AF(设为 2.345m) Rx:01 10 00 34 00 02 00 06 | 数据格式 float32,数据范围 0 – 22 |
11 | 设置滤波类型 | 读 / 写 | 0054 | 0x0036 | 0x0002 | 0:滑动平均 1:滑动中值 2:阻尼滤波 | |
12 | 设置滤波长度 | 读 / 写 | 0055 | 0x0037 | 0x001E | 数据格式 Int16,数据范围 2 – 250,定义了算术平均滤波、滑动平均滤波和频域滤波的滤波长度 | |
13 | 实时距离 / 物位 / 空高 (m) | 读 | 0062 | 0x003E | 0x7319 | Tx:01 03 00 3E 00 02 A5 C7 Rx:01 03 04 73 19 F4 2B 40 AF(读为 2.6789m) | 数据格式 float32,滤波前原始数据,变化快,测量基于阈值 |
14 | 实时测幅值 | 读 | 0064 | 0x0040 | 0xE600 | Tx:01 03 00 40 00 02 C5 DF Rx:01 03 04 E6 00 46 40 FE EB(读为 12345.5) | 数据格式 float32,回波强度 (dB) = 20 * log10 (幅值) |
15 | 算术平均距离 / 物位 / 空高 (m) | 读 | 0066 | 0x0042 | 0xC083 | Tx:01 03 00 42 00 02 64 1F Rx:01 03 04 C0 83 41 23 46 52(读为 10.2345m) | 数据格式 float32,滤波后数据,测量基于阈值 |
16 | 滑动平均 / 中值 / 阻尼滤波距离 / 物位 / 空高 (m) | 读 | 0068 | 0x0044 | 0x1F8A | Tx:01 03 00 44 00 02 84 1E Rx:01 03 04 1F 8A 41 8E 6C 39(读为 17.7654m) | 数据格式 float32,滤波后数据,用设置滤波类型指令选择,测量基于阈值 |
17 | 频滤波距离 / 物位 / 空高 (m) | 读 | 0070 | 0x0046 | 0xE69B | Tx:01 03 00 46 00 02 44 00 25 DE Rx:01 03 04 E6 9B 41 AF CC B8(读为 21.9876m) | 数据格式 float32,滤波后数据,可用于测量微弱信号,测量基于基准阈值 |
18 | 频滤波测幅 | 读 | 0072 | 0x0048 | 0xCA66 | Tx:01 03 00 48 00 02 44 1D Rx:01 03 04 CA 66 45 F5 D2 73(读为 7865.3) | 数据格式 float32,回波强度 (dB) = 20 * log10 (幅值) |
19 | 设置天线发射功率 (PA) | 读 / 写 | 0680 | 0x02A8 | 0x0008 | 数据格式 Int16,数据范围 0 – 15,对应 2 – 13dBW | |
20 | 设置中频增益 (VGA) | 读 / 写 | 0681 | 0x02A9 | 0x0007 | 数据格式 Int16,数据范围 0 – 11,对应 0 – 66dB | |
21 | 设置 chrip 平均次数 | 读 / 写 | 0682 | 0x02AA | 0x0004 | 数据格式 Int16,数据范围 0 – 4,对应测距精度 ±2mm – ±0.3mm,功耗 40 – 80mW 0:1 1:2 2:4 3:8 4:16 | |
22 | 设置测量时间间隔 (ms) | 读 / 写 | 0683 | 0x02AB | 0x03E8 | 数据格式 Int16,数据范围 100 – 32767 | |
23 | 设置阻尼时间 (s) | 读 / 写 | 0684 | 0x02AC | 0x0002 | 数据格式 Int16,数据范围 0 – 600,阻尼滤波值在第一个阻尼时间内,完成 63.2% 的变化,并在 5 倍设置值跟随到实际位置 | |
24 | 设置从机地址 | 读 / 写 | 0800 | 0x0320 | 0x0001 | 从机 (目标地址) 的有效地址范围为 1 – 247,支持广播只发地址 0x0 和广播只收地址 0xFF,使用广播只收地址时应保证只接有一支传感器,否则会导致数据出错或硬件损坏。 数据格式 Int16,数据范围 1 – 247 | |
25 | 雷达状态码 | 读 | 0801 | 0x0321 | 0x0000 | 0:测距正常 1:未找到回波 2:异常值(含多径干扰) | |
26 | 固件版本 | 读 | 0802 | 0x0322 | 0x0426 | 数据格式 uint32,0x10302x | |
27 | 固件版本 | 读 | 0803 | 0x0323 | 0x0010 | ||
28 | 频率系数 | 读 | 0804 | 0x0324 | 0x502A | Tx:01 03 03 24 00 02 84 44 Rx:01 03 04 50 2A 44 7E 79 DB(读为 1017.25) | 数据格式 float32,频率 = 频点 * 频率系数,频点范围 0 – 511 |
29 | 频率系数 | 读 | 0805 | 0x0325 | 0x447E | ||
30 | 距离系数 | 读 | 0806 | 0x0326 | 0x02C4 | Tx:01 03 03 26 00 02 25 84 Rx:01 03 04 02 C4 38 42 29 87(读为 4.62558e – 05) | 数据格式 float32,距离 = 频点 * 频率系数 * 距离系数 |
31 | 距离系数 | 读 | 0807 | 0x0327 | 0x3842 |
五、产品优势
- 无惧工况
- 强粉尘干扰 :80GHz 超强穿透力,120 米大量程,能够轻松穿透强粉尘环境,精准测量物位,不受粉尘干扰。
- 污水泡沫 :对污水泡沫具有良好的穿透性能,确保在污水处理等含有大量泡沫的恶劣环境中,仍能稳定准确地测量液位。
- 强腐蚀性液体 :采用耐腐蚀的四氟感应探头,耐酸碱性能好,可在强酸、强碱等强腐蚀性液体环境中长期稳定工作,有效延长设备使用寿命。
- 超高温测量 :工作温度范围宽,最高可达 85℃,适用于高温环境下的物位测量,如冶金、化工等行业的高温熔融物料监测。
- 蒸汽油污附着干扰 :具备强大的抗干扰能力,能够有效避免蒸汽、油污等附着物对测量结果的影响,确保测量数据的准确性。
- 搅拌干扰 :在搅拌环境下,仍能稳定测量物位,不受搅拌引起的液面波动干扰,为化工、食品等行业中的搅拌反应釜等设备提供可靠的物位监测解决方案。
- 多种安装方式
- 螺纹安装 :适用于一般场景安装方便,通过螺纹与罐体连接,安装牢固可靠,操作简便快捷。
- 支架安装 :适用于河道水库、深井等特殊场景,通过支架将设备固定在指定位置,确保设备稳定运行,适用于复杂地形和特殊环境的监测需求。
- 法兰安装 :适用储罐测量安装牢固,通过法兰与罐体连接,密封性能好,安装稳定性高,能有效防止液体泄漏,确保监测过程的安全可靠。
- 万向法兰安装 :法兰安装的升级版更灵活广泛,万向法兰设计允许设备在一定范围内灵活调整安装角度,更好地适应不同罐体形状和安装位置的要求,提高设备的通用性和适用性。
- 三防设计
- 防水、防尘、防爆外壳 :具备良好的防水、防尘性能,能够有效防止外界水分和灰尘进入设备内部,影响设备正常运行。同时,符合防爆标准,可在存在易燃易爆气体的危险环境中安全使用,为石油、化工等行业的物位监测提供安全保障。
六、应用场景
毫米波雷达液位计广泛适用于家庭,办公楼,酒店,银行,医院,学校,机场,博物馆,实验室,工厂等需要防爆和液位监测的场景,也适用于弱电集成商,智能家居方案工程师等专业人士使用。
在工业领域,它可用于化工、石油、冶金、电力、食品、制药、水处理等行业中的各类储罐、反应釜、河道、水库等场所的液位、料位监测,实现对生产过程中物料存储与输送环节的精准控制与实时管理,提高生产效率,保障生产安全。
在民用领域,可用于家庭用水箱、暖气系统、太阳能热水器等设备的水位监测,以及办公楼、酒店等场所的中央空调水箱、消防水池等的液位监控,实现智能化的能源管理和安全预警,提升生活品质与安全保障水平。
七、安装方式
- 常规罐体安装方式 :
- 选取罐体直径的 1/6 或 1/4 处进行安装;
- 避免安装环境的强烈震动;
- 保留足够的安装空间(安装位置要与罐壁保留 200 毫米的最小距离,确保雷达发射角内不存在障碍物)。
- 平顶锥形罐体安装方式 :
- 可将雷达液位计安装于顶部正中间,保证发射角覆盖罐体底部。
八、安装注意事项
- 对准目标料位,尽量保证垂直射入料位,以提高测量精度和信号强度,避免因安装角度偏差导致测量误差。
- 避免虚假回波,确保波束范围内没有干扰物,如人梯、台阶等,防止虚假回波对测量结果造成干扰,影响数据准确性。
- 仪表安装应保证天线波束避开进料口室外安装,同时要做好遮阳防雨措施,防止进料过程中物料对雷达波束的干扰,以及恶劣天气对设备的损害,确保设备长期稳定运行。
- 拱形罐体:要避免安装在顶部中间,容易产生间接回波与多次回波影响正常回波的接收,应选择合适的安装位置,减少回波干扰,提高测量可靠性。
毫米波雷达液位计以其高精度、低功耗、灵活的通信接口、强大的环境适应性以及多样化的安装方式,为各类工业与民用场景提供了精准、可靠的物位测量解决方案。在现代化的生产与生活中,它能够有效满足对物位监测的高精度、高可靠性需求,助力实现智能化的生产管理与生活品质提升。