一、产品概述
ZHRF 雷达流量计采用毫米波雷达传感器用于测量流体的流量。通过发射电磁波信号及积分模型算法,实现对水位、流速和水流量的测量;广泛应用于明渠、河道、灌渠、 防汛预警等场合。
二、测量原理
水位测量: 雷达流量计发射调频连续波信号,测量的接收信号与发射信号之间的频率差δf 和介质表面的距离 R 成一定比例关系:
R(距离)=C(速度)* δf(频率差)/2/K(调频斜率)
流速测量: 通过分析接收到电磁波多普勒的频偏,雷达流量计测量出流体的运动,本产品均采用进口芯片和独特的高精度算法确保对流速的准确测量。
流量计算: 根据水位计和流速的测量结果,再结合河流截面参数,根据相应经验模型计算出河流流量;这使得雷达流量计成为综合监测水系统中流体流动的理想仪表。
三、产品特点
1、不仅测量水位和流速,还能通过这些数据计算出水流量,提供全面的流体信息;
2 、利用雷达技术,实现了高精度的水位、流速及流量的测量;
3 、雷达流量计采用非接触式测量技术,无需物理接触流体;
4 、不受温度、湿度、气压、雨雪和风沙等环境因素的影响,确保数据连续性;
5 、支持 Modbus 协议,方便接入系统,提高水资源管理的效率;
6 、用于河流、湖泊、水库等不同水域环境,满足各种水位监测需求;
7 、采用先进的低功耗技术,延长设备使用寿命,降低使用成本;
8 、系统设计采用工业级进口美国TI雷达芯片,稳定性高,环境适应能力强;
9 、专业的上位机调试软件,方便现场调试;
10 、防护等级达到 IP67 ,防潮、防尘、防绣蚀;
11 、结构精致、安装便捷。
四、技术规格
参数名称 | 参数规格 |
水位雷达 |
工作频段 | 76-81Ghz |
调制方式 | FMCW |
波特率 | 9600bps |
测距范围 | 0-70m |
测距精度 | ± 1mm |
分辨率 | 1mm |
天线类型 | 透镜 |
波束角 | 8 ° |
流速雷达 |
工作频段 | 24-24.25Ghz |
调制方式 | CW |
波特率 | 9600bps |
测速范围 | 0.1-20m/s |
测速精度 | ±0.01m/s |
分辨率 | 0.01m/s |
天线类型 | 平板 |
波束角 | 12 ° |
方向识别 | 双向自动识别 |
其它参数 |
通信接口 | RS485 通讯方式,Modbus 协议 |
工作电压 | 9-30VDC |
工作电流 | ≤80mA |
温度范围 | (-40~80) ℃ |
结构尺寸 | 230*142*134mm |
外壳材质 | 不锈钢/ABS/PTFE |
安装方式 | 支架 |
防护等级 | IP67 |
五、结构尺寸
产品尺寸图
支架尺寸图
六、安装说明
为了确保雷达流量计测量数据的准确性,安装时必须注意以下几点。
1、水域位置
检查水流方向和流速,确保无大的变化。
观察水面波浪,避免大漩涡、乱流和湍流现象。
【注意事项】:
漂浮物影响: 漂浮物可干扰雷达信号,导致流速测量结果出现跳变,在漂浮物离开雷达视野后可恢复正常。
平静水面注意: 若水面平静,流速仪检测不到任何运动的流体,则雷达不会检测流速信息,但是可以检测水位信息。
2、安装位置
建议靠近河流中心安装,确保流量测量准确。避免岸边杂物对测量的影响,如果确有避不开的干扰,可以通过虚假回波学习进行屏蔽。
3、安装高度角度
为了确保流量计的精准测量,保证流量计位于水面中央且垂直于水面。倾斜会使信号幅度变弱,影响正常测量,建议将斜面流速天线朝向水流的上游,即迎水方向,水流速度显示为正向速度。
本流量计理论安装高度范围为 2~20 米,若条件允许,建议将安装高度控制在 10米以内。请根据实际情况确定最佳的安装高度
如果需要测量流速非常低或者表面平静的水体,为了提高雷达接收回波的能量,建议将测量距离缩短,以便进行近距离测试。
雷达与水面的距离越远,回波信号的强度将减弱,进而影响雷达对水流速度的准确探测能力。然而,雷达与水面的距离也不宜过近,因为这样容易受到水流的干扰。为了确保液位正常测量,请注意雷达的安装高度,确保其远离雷达的盲区范围同时又小于雷达最大测试极限。
4、雷达视野 FOV
雷达视野 FOV(Field of View)是指雷达系统能够覆盖的角度范围。它表示雷达传感器在水平和垂直方向上能够监测的区域大小。雷达 FOV 的大小直接影响着系统的探测和跟踪能力。
一般来说,雷达 FOV 通常以度数表示,分为水平 FOV 和垂直 FOV。水平 FOV 涵盖了雷达在水平方向上可观测到的角度范围,而垂直 FOV 表示在垂直方向上的可观测范围。
本产品中,水位雷达 FOV 为 8 ° , 流速雷达 FOV 为 12 ° , 下面分别计算出他们在10 米远处的 FOV 是多少。
公式:FOV=tan(8 °/2) × 10m×2=0.069×10×2=1.38(m)
即水位雷达在 10 米处的FOV 是 1.38 米。
公式:FOV=tan(12 °/2) × 10m×2=0.105×10×2=2.1(m)
即流速雷达在 10 米处的FOV 是 2.1 米。
注:FOV 仅是雷达波束宽度的简单度量,不代表波束外的目标完全无法被检测。
