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雷達物位計的分類和測量原理有哪些?

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雷達物位計的分類和測量原理有哪些?

發布日期:2016-07-27 作者:華揚儀表 點擊:

測量原理雷達物位計主要由雷達探測器(一次表)和雷達顯示儀(二次表)組成。雷達探測器主要由主體、連接法蘭和天線三部分組成。天線分為喇叭型和直接與波導管連接兩種形式。雷達顯示儀提供連接上位計算機的RS-485接口,可以傳遞物位等參數及報警信號,亦可通過上位計算機對智能雷達顯示儀進行控制。


雷達探測器采用的是線性調頻連續波測距原理:天線發射的微波是頻率波線性調制的連續波,當回波被天線接收到時,天線發射頻率已經改變。根據回波與發射波的頻率差可以計算出物料面的距離。FMCW方式測量線路較復雜,從而測量精確度較高,同時干擾回波也較易去除,一般用于較高端的測量方案。雷達探測器的主體中包括微波信號源、信號處理部分。工作過程中,微波信號源輸出一個波幅恒定的線性調頻的微波信號。

雷達物位計

優點特性

雷達物位計采用非接觸式測量方法。目前較成熟的非接觸測量技術有超聲波、核輻射和微波。而在化工、石化等過程工業領域,由于被測介質普遍存在高溫、高壓、腐蝕、揮發、冷凝等復雜工況,且對測量儀表有防爆要求。相比與超聲波,微波傳播的自身特點決定了雷達物位計的使用優勢:

1) 定向傳播。

2) 準光學特性。

3) 傳輸特性好。

4) 介質對微波吸收與介質的介電常數成比例。

由其自身特性決定,雷達物位計在使用上具有以下優勢:

1) 連續準確測量:由于雷達物位計不與被測介質接觸,且受溫度、壓力、氣體等影響非常小。

2) 維護方便,操作簡單:雷達物位計具有故障報警及自診斷功能。

3) 適用范圍廣:非接觸式測量,方向性好,傳輸損耗小,可測介質多。

4) 安裝簡單:在各行業應用中,雷達物位計可直接安裝到儲罐頂部,安裝十分簡單。

雷達物位計通常分為脈沖雷達和調頻連續波雷達(FMCW)兩種。脈沖雷達的工作模式與超聲物位計相似:天線周期地發射微波脈沖,并接收物料面回波,同時對回波信號進行分析處理,確認有效回波,據之計算物位。線性調頻連續波測距原理:天線發射的微波是頻率波線性調制的連續波,當回波被天線接收到時,天線發射頻率已經改變。根據回波與發射波的頻率差可以計算出物料面的距離。


特性分類

按發射雷達波的頻率分,可分為高頻雷達和低頻雷達。高頻雷達發射的20GHz以上的高頻微波,根據波的特性:速度=波長*頻率,我們可以得知24GHz高頻的微波的波長較其他頻段的雷達波的波長要短的多。一般的講,固體料面的形狀是傾斜而且粗糙的,較小的波長可以*大程度上保證發射出去的雷達波能夠在粗糙的固體表面*大程度地被反射回雷達探頭。因而高頻雷達主要應用于固體介質和大量程場合的測量。低頻雷達發射微波頻率在100MHZ~6MHZ,主要應用于液體介質和小量程場合的測量。


按天線的形式分,可分為普通雷達和導波雷達。普通雷達發射的微波通過空間傳播。導波雷達則是通過波導體傳導來發射和接收電磁波的物位測量儀表。

導波雷達測量原理的基礎是電磁波的時域反射性,該原理用于物位測量時,微波發生器每秒中產生20萬個能量脈沖并發送入波導體,波導體與液體表面的接觸時,由于波導體在氣體中和液體中的導電性能大不相同,這種波導體導電性的改變使波導體的阻抗發生聚燃變化,從而產生一個物位反射原始脈沖


本文網址:http://www.enpuc.icu/news/360.html

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