PISONICS | 西安派声
PS7600 系列
微波浓度 / 密度计
穿透式微波测量· 相位移精准解析浓度与密度
产品概述 Product Overview
PS7600 系列微波浓度 / 密度计是西安派声信息科技有限公司(PISONICS)面向含水物料在线测量需求推出的微波透射式智能仪表。利用水分子相比固形物具有显著更大的介电常数(ε ≈ 80)对微波产生强烈吸收的物理特性,PS7600 通过精准捕捉微波在介质中的相位移与振幅衰减,实时还原浆体浓度、密度、水分及锤度,是核源密度计、差压式与音叉式仪表在含水复杂工况下的可靠替代方案。
仪表搭载 微波相位移解析算法,配合 Pt-100 实时温度补偿,从容应对悬浊液、糊状物、强腐蚀、易结垢等典型挑战工况,已广泛应用于火电脱硫、洗煤矿浆、造纸黑液、制糖蒸发结晶、食品饮料浓度控制等领域,为生产过程的稳定运行与产品质量提升提供高灵敏度、高重复性的实时数据。
测量原理 How It Works
含水物料(如悬浊液、糊状物、矿浆等)中,水分子因极性强、介电常数 ε 远大于其它固形物,对微波具有显著更高的吸收能力。当一束微波穿透含水介质,水分含量的变化将直接引起其相位移 Δφ 与振幅衰减的可测变化,PS7600 即基于这一物理事实,借助精密标定的数学模型,将相位与衰减信号实时换算为浓度、密度或水分含量。
PS7600 采用一发一收的透射式双探头设计:发射端持续发出高频微波,接收端同步采集穿透浆体后的信号,主机通过比对参考通道与测量通道的相位差完成解析。同时,内置 Pt-100 温度传感器 实时采集介质温度,对介电常数温漂进行自动补偿,保证全工况测量精度恒定。
→ 水分含量越高,相位移 Δφ 越显著,浓度反演越精准。
图 1 | PS7600 微波相位移透射式测量原理示意
图 2 | 微波对水分高敏感的物理机制:介电常数差异决定信号响应
三种微波测量法对比
① 相位移法(PS7600 首选) 精度最高、抗干扰能力最强。仪表同步发送测量与参考两束微波,水分含量变化引起相位差呈函数关系,从而精准还原浆体固形物含量。
② 信号强度测量法 通过测量微波穿透介质后的振幅衰减反推浓度,原理直观,但对气泡较为敏感。PS7600 将其作为相位移法的辅助校验通道。
③ 频差法 依据收发频率差测量浓度,但易受现场变频器等强电气干扰影响,PS7600 不采用此种易干扰方案。
核心技术优势 Core Advantages
序号 | 关键技术 / 特性 | 客户价值 |
1 | 微波相位移测量法 | 精度最高的水分敏感方法,通过参考波与测量波的相位差直接还原浓度,抗干扰能力强 |
2 | 非核源、零辐射 | 彻底告别 γ 射线密度计的辐射隐患与环保审批,部署与运维全程零风险 |
3 | 透射式双探头设计 | 一发一收,信号路径清晰,受介质流速、流向变化影响小,长期测量稳定 |
4 | Pt-100 温度自动补偿 | 内置 Pt-100 实时采集介质温度,消除温度漂移对介电常数的影响,全工况精度恒定 |
5 | 宽量程自由调节 | 0~100% 浓度自由配置,可显示水分、悬浮物浓度、密度、锤度等多种参数 |
6 | 管段式 / 插入式双安装方式 | 管段式 DN65/DN80 法兰一体安装,插入式 M18×1 探头适配各类罐体与管路 |
7 | 316 不锈钢探头壳体 | 耐高温、耐腐蚀,探头工作温度 −40~130℃,最大压力可达 20bar |
8 | 自清洁冲洗结构 | 可选配冲洗管路,针对易结垢、强粘附介质实现免拆装在线维护 |
9 | 3.9 寸彩色 LCD 显示 | 320×240 分辨率,亮度可调,同屏显示浓度、信号强度、相位差等多参量 |
10 | 多元信号输出 | 4-20mA 模拟输出(≤500Ω 负载)+ RS485 数字输出,PROFIBUS-DP 可选 |
11 | 蓝牙 / USB / SD 数据接口 | 紧凑型支持 USB 2.0 与 SD 卡存储,All-In-One 系列内置蓝牙通讯 |
12 | 小信号切除与漂移抑制 | 可设定切除阈值滤除过程数据扰动,输出曲线平滑、稳定可靠 |
与传统方案对比 Why PS7600
面对含水浆体在线测量的常见痛点——核源仪表的辐射监管负担、差压 / 音叉式因结垢与浆液波动产生的频繁漂移、传统传感器对温度变化敏感——PS7600 凭借微波相位移原理与Pt-100 实时补偿,在安全性、灵敏度、稳定性三大维度实现全面超越:
对比维度 | 核(γ 射线)密度计 | 差压 / 音叉密度计 | PS7600 微波密度计 |
安全性 | 有辐射、需环保审批 | 安全 | 安全无辐射、无审批 |
水分敏感度 | 间接(依赖密度差) | 间接(依赖密度差) | 直接相位响应、灵敏度高 |
气泡 / 沉淀干扰 | 受影响较大 | 受影响较大 | 相位移法抗干扰、稳定可靠 |
温度影响 | 需机械补偿 | 需手动校正 | Pt-100 实时补偿 |
维护成本 | 高(需更换核源) | 中(频繁清洗校零) | 极低(可选自清洁结构) |
适用介质 | 泛用但精度有限 | 清洁均匀介质 | 含水浆体 / 糊状物 / 悬浊液 |
典型应用场景 Typical Applications
▪ 火电烟气脱硫 石灰乳浓度调控、脱硫反应后石膏浆密度监控、循环浆液浓度实时计量
▪ 煤炭洗选 洗煤水悬浮物浓度监测、重介质悬浮液密度控制、精煤 / 中煤分选过程浓度跟踪
▪ 矿山选矿 磷矿、锌矿、铁矿等矿浆浓度控制;浓密机出口与旋流器底流密度测量
▪ 水处理 / 污泥 污水处理沉淀池污泥浓度监测、沼气发酵塔填料量控制、市政与工业污泥脱水控制
▪ 制浆造纸 木浆 / 化机浆浆体浓度测量、黑液浓度监控、洗浆与回收工艺浓度反馈
▪ 制糖工业 糖浆锤度(Brix)在线检测、蒸发与结晶过程浓度控制、回流糖浆浓度调节
▪ 食品饮料 果汁 / 啤酒 / 食用油 / 奶制品 / 咖啡等饮料产品的固形物浓度在线测量
▪ 石化(防爆型) 原油含水率监测、油水界面识别(Ex 系列适用)
▪ 其它工业 充气砖配料浆密度、化工配料过程浓度均匀性监控等
技术参数一览 Technical Specifications
项目 | 规格参数 |
产品型号 | PS7600 系列(微波浓度 / 密度计) |
测量原理 | 微波相位移法(主)+ 信号强度法 |
测量参数 | 水分含量、悬浮物浓度、密度、锤度(Brix) |
测量范围 | 0 ~ 100 %(自由调节,按介质标定) |
重复性精度 | < ± 0.01 % |
分辨率 | 自动量程适配,显示后 0–2 位(取决于显示值) |
漂移抑制 | 可设定小信号切除阈值(过程数据滤波) |
介质温度 | 探头:−40 ~ +130 ℃ | 微波缆线:−40 ~ +90 ℃ |
环境温度 | −30 ~ +70 ℃ |
最大压力 | 插入式:典型 10 bar(取决于法兰);管段式:20 bar |
探头材质 | 316 不锈钢;可选耐磨 / 防腐衬里 |
安装方式 | DN65 / DN80 法兰管段式 | M18×1 插入式(带 / 不带冲洗) |
传感器电缆 | 高频微波缆线,聚氨酯护套;标配 2 m,最长 5 m |
自清洁 | 可选配冲洗管路,免拆装在线清洗 |
显示屏 | 3.9″ 单色 / 彩色 QVGA-LCD(320×240),亮度可调 |
现场操作 | 4 键交互式菜单,全功能本地组态 |
模拟输出 | 0/4 ~ 20 mA(负载 ≤ 500 Ω) |
数字输出 | RS485(标准型);USB 2.0 + SD 卡(紧凑型);蓝牙(All-In-One);可选 PROFIBUS-DP |
温度补偿 | Pt-100 内置温度传感器,自动补偿介电常数温漂 |
供电电源 | DC 24 V / max 1000 mA;可选 AC 90 ~ 220 V,50/60 Hz |
外壳 | 铝制耐压铸件,160 × 160 × 120 mm,IP65 |
安装尺寸 | 4 枚紧固件,H × B = 120 × 180,孔径 ø6 mm |
Sensitive to Water · Smart by Microwave
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