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      技術(shù)文章

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      雷達物位計的種類(lèi)及其應用

      時(shí)間:2020-10-28 08:50:19 點(diǎn)擊次數:573
       
      雷達物位計是物位儀表一種常用產(chǎn)品類(lèi)型,具有測量精準、性能穩定、可靠性高、維護簡(jiǎn)便、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)??砂惭b于各種金屬、非金屬容器或管道內,對液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行測量。適用于粉塵、溫度、壓力變化大、有惰性氣體及蒸汽存在的場(chǎng)合。那么,雷達物位計的種類(lèi)和應用具體有哪些呢?
      一、產(chǎn)品分類(lèi)
       
      雷達物位計按工作方式可分為接觸式雷達物位計和非接觸式雷達物位計,具體如下:
       
        1、非接觸式(射空雷達) 雷達物位計
       
        非接觸式雷達物位計常用喇叭或桿式天線(xiàn)來(lái)發(fā)射與接收微波,儀表安裝在料倉頂部,不與被測介質(zhì)接觸,微波在料倉上部空間傳播與返回。
        非接觸式雷達物位計,按照微波的波形又可分為脈沖雷達物位計和調頻連續波雷達物位計。
       
        2、接觸式雷達物位計
       
        接觸式雷達物位計一般采用金屬波導體(桿或鋼纜)來(lái)傳導微波,儀表從倉頂安裝,導波直達倉底,發(fā)射的微波沿波導體外部向下傳播,在到達物料面時(shí)被反射,沿波導體返回發(fā)射器被接收。
       
        這種可以通過(guò)導波線(xiàn)或導波桿直接接觸所測物料來(lái)測量的接觸式雷達物位計,主要是導波雷達物位計,根據其采用的金屬波導體不同,又可進(jìn)一步細分為:纜式(單/雙)、桿式(單/雙)和同軸導波雷達物位計。
       
        相比接觸式雷達物位計,非接觸式雷達物位計具有安裝簡(jiǎn)單、維護量少、使用方式靈活、不受到倉內粉塵、溫度等因素的影響等優(yōu)點(diǎn),是近年來(lái)發(fā)展最快的一種測量?jì)x器。
       
      二、技術(shù)原理
       
        1、脈沖雷達物位計
       
        脈沖雷達物位計將發(fā)射微波脈沖,以光速(在空氣中)傳播,碰到被測介質(zhì)表面(介電常數必須大于傳播介質(zhì)的介電常數),部分微波被反射回來(lái)(反射量取決于料面平整度/介電常數大?。?,被同一天線(xiàn)接收,介質(zhì)的反射量(率)越大,信號就越強,越好測量;反射量(率)越小,信號就越弱,越容易受干擾。準確的識別發(fā)射脈沖與接收脈沖的時(shí)間間隔△t,從而進(jìn)一步計算出天線(xiàn)到被測介質(zhì)表面的距離D。

                              
        2、調頻連續波雷達物位計
       
        FMCW雷達用24GHZ作為測量基頻(載頻),2GHZ為調節頻寬, 整個(gè)掃描時(shí)間為7ms,完成一次線(xiàn)性?huà)呙?,信號發(fā)射后,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間延遲后,接受到回波信號。在線(xiàn)性?huà)哳l中產(chǎn)生的時(shí)間差,將正比例液位距離,由于有許多反射波,將所有的回波時(shí)間進(jìn)行快速傅立葉(FFT)變換,將時(shí)間信號轉換成有一定能量的頻譜,視頻譜比較高和比較陡的信號為有用信號。

       
        3、導波雷達物位計
       
        導波雷達發(fā)出高頻微波脈沖沿著(zhù)探測組件(鋼索或者鋼管)傳播,當遇到被測介質(zhì)時(shí),由于介電常數突變,引起發(fā)射,一部分脈沖能量被發(fā)射回來(lái)。發(fā)射脈沖與反射回來(lái)的脈沖的時(shí)間間隔與被測介質(zhì)的距離成正比。
       
      三、應用區別
       
        雷達物位計的應用范圍很廣泛,涵蓋了電力、鋼鐵、冶金、水泥、石油化工、造紙、食品等領(lǐng)域,但是應用不同原理的雷達物位計,其解決的 應用工況也各有不同。
       
        脈沖雷達物位計一般可以用于大部分應用場(chǎng)合,主要針對圓柱形、35米以?xún)裙摅w介質(zhì)的液位測量;但對于球形罐或者帶有攪拌功能的液體儲罐,就需要使用導波雷達物位計進(jìn)行測量;而針對大量程、粉塵較大的容器或儲罐,就必須使用能量大、抗干擾能力強的調頻連續波雷達物位計。
       

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