萨姆森(SAMSON)雷达液位计以FMCW 调频连续波技术为核心,主打高精度、强抗干扰、适配严苛化工 / 油气工况,是过程控制领域的主流非接触式物位测量方案。下面从技术、型号、安装、调试、选型与故障全维度分享。
一、核心技术与原理
1. 技术路线
萨姆森主流采用FMCW 调频连续波雷达(非脉冲):
发射频率连续线性变化的微波信号
接收液面反射回波,计算频率差(与距离成正比)
换算出天线到液面距离,结合罐高得到液位
优势:信号强、抗泡沫 / 蒸汽 / 粉尘、精度高、量程大
2. 关键优势
非接触测量:无磨损、无堵塞、不受介质腐蚀 / 粘度影响
工况适应性强:耐温 - 40~200℃、耐压可达 10MPa,适配高温高压、强腐蚀、易结晶介质
抗干扰:圆极化 / 窄波束天线,抑制罐壁、搅拌、泡沫干扰
智能诊断:回波曲线可视化、虚假回波抑制、故障自诊断
通信丰富:HART、Profibus PA、Modbus、4–20mA,无缝接入 DCS/PLC
二、主流型号与定位
1. 非接触式雷达(主打)
SAMSON 5800 系列:通用型 FMCW 雷达
量程:0~30m/0~70m
精度:±2~±5mm
天线:喇叭口、平面、抛物面(适配不同介质 / 工况)
应用:常规储罐、反应釜、污水池、酸碱介质
SAMSON 5900 系列:高精度 / 高温高压型
量程:0~100m
精度:±1mm
耐温:最高 400℃,耐压:最高 16MPa
应用:原油罐、LPG/LNG 储罐、高温反应釜、高压容器
SAMSON 6000 系列:静管 / 导波管专用型
适配 DN150/DN200 静管,消除罐内扰动
带多点温度补偿,用于贸易交接计量
应用:浮顶罐、成品油罐、高精度计量场景
2. 导波雷达(TDR)
SAMSON 5700 系列:接触式导波雷达
原理:微波沿导波杆 / 缆传播,液面反射回波
优势:不受低介电常数介质(如液化气)、泡沫、粉尘影响
应用:小口径容器、低介电液体、粘稠介质、粉料料位
三、安装要点
1. 安装位置
顶部垂直安装:天线垂直于液面,避免倾斜
避开干扰源:远离进料口、出料口、搅拌器、加热盘管、罐壁加强筋
静管 / 导波管:高精度或扰动大工况必须用,内径≥150mm,内壁光滑无毛刺
盲区设置:探头下方 0.3~1m 为盲区(依型号),避开罐内障碍物
2. 安装规范
法兰对中,密封可靠,避免泄漏
短管长度≤300mm,过长会增加盲区与干扰
防爆区:按 Ex 认证规范接线,接地可靠
天线清洁:安装前清洁探头,无油污、结晶、杂质
四、现场调试步骤(SAMSON 通用流程)
1. 调试前准备
确认安装到位、接线正确、电源正常(24V DC)
清洁天线,确保无遮挡
准备 HART 手操器 / 调试软件、卷尺、记录表格
介质稳定,无剧烈波动、无大量泡沫 / 蒸汽
2. 基础参数设置(必做)
罐参数
罐高:法兰面到罐底实际距离(精确测量)
量程:0~ 罐高(或按工艺要求)
盲区:按型号设置(通常 0.3~1m)
介质参数
介质类型:液体 / 固体
介电常数:水≈80、油品≈2~3、液化气≈1.5(低介电需用导波雷达)
输出组态
4–20mA 对应量程(空罐 4mA、满罐 20mA)
通信:HART 地址、Profibus PA 地址、Modbus 参数
阻尼时间:默认 2~5s,波动大时加大(如 5~10s)
3. 回波曲线与虚假回波抑制(核心)
进入回波曲线菜单,观察波形
真实液位回波:振幅高、位置稳定
干扰回波:罐壁、搅拌、障碍物的反射(振幅低、位置固定)
虚假回波抑制
手动标记干扰位置,仪表自动屏蔽该区域信号
空罐、满罐各做一次,确保全量程无干扰
验证:回波清晰、无杂波,信号强度≥60%
4. 零点与满度校准
空罐校准
罐内无介质,仪表显示应 = 罐高(误差≤±5mm)
若偏差,执行空罐标定 / Set Zero
满罐校准
罐内介质至满液位,仪表显示应 = 0(或满量程)
若偏差,执行满罐标定 / Set Span
多点验证:在 25%、50%、75%、100% 液位验证,误差≤±0.1% FS
5. 报警与功能设置
高 / 低液位报警、高高 / 低低联锁
故障安全:4–20mA 输出(3.8mA/21mA / 保持)
温度补偿:介质温度变化大时启用
数据记录:累积流量、历史趋势、故障日志
五、选型指南
1. 按介质选型
高介电常数(εr>10):水、酸碱、大多数化学品 → 非接触雷达(5800/5900)
低介电常数(εr<3):LPG、LNG、油品、液化气 → 导波雷达(5700)或静管专用(6000)
粘稠 / 易结晶:沥青、糖浆、熔融盐 → 平面天线 + 定期清洁,或导波雷达
泡沫 / 蒸汽:高温蒸汽、发酵罐 → FMCW 雷达(5900)+ 虚假回波抑制
2. 按工况选型
常规储罐:5800 系列,喇叭口天线,量程 0~30m
高精度计量:5900/6000 系列,静管安装,精度 ±1mm
高温高压:5900 系列,耐温 400℃、耐压 16MPa
小口径 / 受限空间:5700 导波雷达,杆式 / 缆式探头
粉尘 / 固体料位:5700 导波雷达或 5800 固体专用型
3. 按通信选型
传统系统:4–20mA+HART
智能工厂:Profibus PA/Modbus TCP / 以太网
六、常见故障与解决
表格
| 故障现象 | 可能原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 无信号 / 显示满量程 | 天线遮挡、接线错误、电源故障 | 清洁天线;检查电源与信号线;重启仪表 |
| 读数波动大 | 泡沫 / 蒸汽、搅拌干扰、阻尼太小 | 加大阻尼;启用虚假回波抑制;改用静管 |
| 测量偏差大 | 介电常数设置错误、罐参数不准、安装倾斜 | 重新输入介电常数;精确测量罐高;校正安装垂直度 |
| 回波弱 / 丢失 | 低介电介质、距离过远、天线污染 | 改用导波雷达;清洁天线;检查安装位置 |
| 故障报警 | 传感器故障、通信异常、超量程 | 查看故障代码;检查通信;核对量程参数 |
七、维护建议
定期(每月)检查回波曲线,确认无干扰
每季度清洁天线,防止结垢、结晶、油污
每半年校准一次零点与满度,尤其工况变化后
每年检查安装牢固度、密封、接地与防爆性能
八、总结
萨姆森雷达液位计凭借FMCW 技术、强抗干扰、高精度、宽工况适配,成为化工、油气、电力等行业的首选。选型核心:介质介电常数→工况条件→量程精度→通信协议;调试关键:罐参数准确 + 回波优化 + 虚假回波抑制 + 多点校准。




