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雷達(dá)物位計(jì)

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雷達(dá)物位計(jì)采用微波脈沖的測量方法,并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常,波束能量低,可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi),對液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)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合。雷達(dá)物位計(jì)對人體及環(huán)境均無傷害,還具有不受介質(zhì)比重的影響,不受介電常數(shù)變化的影響,不需要現(xiàn)場校調(diào)等優(yōu)點(diǎn),不論是對工業(yè)需要,還是對顧客經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的考慮,都是不錯(cuò)的選擇。

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一、雷達(dá)物位計(jì)概述:

雷達(dá)物位計(jì)采用微波脈沖的測量方法,并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常,波束能量低,可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi),對液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)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合。雷達(dá)物位計(jì)對人體及環(huán)境均無傷害,還具有不受介質(zhì)比重的影響,不受介電常數(shù)變化的影響,不需要現(xiàn)場校調(diào)等優(yōu)點(diǎn),不論是對工業(yè)需要,還是對顧客經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的考慮,都是不錯(cuò)的選擇。


二、雷達(dá)物位計(jì)原理及技術(shù)性能:

雷達(dá)波是一種特殊形式的電磁波,雷達(dá)料位計(jì)利用了電磁波的特殊性能來進(jìn)行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似,傳播速度相當(dāng)于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源,遇到障礙物易于被反射,被測介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大,回波信號的反射效果越好。雷達(dá)波的頻率越高,發(fā)射角越小,單位面積上能量(磁通量或場強(qiáng))越大,波的衰減越小,雷達(dá)料位計(jì)的測量效果越好。


三、雷達(dá)物位計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域:

現(xiàn)今物位測量領(lǐng)域困擾用戶的是一些大型固體料倉的物位測量,特別是用于50/100米以內(nèi)的充滿粉塵和擾動(dòng)的加料狀態(tài)下的料倉。相關(guān)技術(shù)的儀表例如電容或?qū)Рɡ走_(dá)TDR在放料時(shí)物位下降時(shí)會(huì)受到很強(qiáng)的張力負(fù)載,可能會(huì)損壞儀表或把倉頂拉塌掉。重錘經(jīng)常有埋錘的問題,需要經(jīng)常維修,大多數(shù)其他機(jī)械式儀表也是這樣。而高粉塵工況又可能會(huì)超出非接觸式超聲波物位測量系統(tǒng)的能力。高頻的調(diào)頻雷達(dá)技術(shù)尤其適合這種大型固體料倉的物位測量。

現(xiàn)今的高頻雷達(dá)一般為工作在K波段(24~26GHz)的雷達(dá)物位計(jì),雷達(dá)的工作頻率越高其電磁波波長越短,越容易在傾斜的固體表面有更好的反射,并具有較窄的波束寬度,可有效避開障礙物,高的頻率還可使雷達(dá)使用更小的天線。而FMCW調(diào)頻連續(xù)波微波物位計(jì)發(fā)射和接受信號是同時(shí)的,相同時(shí)間內(nèi)發(fā)射的微波信號更多,固體測量中可減少高粉塵固體料倉測量中的失波現(xiàn)象。因此固體測量中高頻的調(diào)頻雷達(dá)能提供準(zhǔn)確、可靠的測量,并在例如化工行業(yè)中的PP粉末、PE粉末等介質(zhì)中也有良好應(yīng)用。但由于技術(shù)限制,現(xiàn)今還沒有工作在K波段以上的高頻雷達(dá)物位計(jì)

也有使用5.8GHz ~ 10GHz的低頻雷達(dá)測量固體,但由于其較低的頻率、較長的波長其發(fā)射波不容易被漫反射,在高粉塵工況下會(huì)導(dǎo)致很多的二次或多次回波,干擾和噪聲很大,因此固體粉料測量中逐漸被淘汰。


四、雷達(dá)物位計(jì)選型事項(xiàng):

雷達(dá)和多數(shù)的測量儀表一樣,選型無非是以下三個(gè)方面:

1.介質(zhì)特性方面 有無腐蝕性、粘附性如何、磨損力度如何、介電常數(shù)如何 等等,根據(jù)這些選擇纜繩的類型和儀表特征

2.容器、環(huán)境特性方面容器尺寸如何、是否有障礙物或者攪拌、安裝要求如何、量程、結(jié)構(gòu)、環(huán)境是否需要防爆

3.控制要求方面要什么信號輸出?是否需要就地顯示?精度有何要求?分辨力?供電要兩線還是4線?參照《雷達(dá)選型》參數(shù)就非常清晰選擇了。


五、雷達(dá)物位計(jì)測量條件:

注意事項(xiàng)

測量范圍從波束觸及罐低的那一點(diǎn)開始計(jì)算,但在特殊情況下,若罐低為凹型或錐形,當(dāng)物位低于此點(diǎn)時(shí)無法進(jìn)行測量。

若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時(shí),罐低可見,此時(shí)為保證測量精度,建議將零點(diǎn)定在低高度為C 的位置。

理論上測量達(dá)到天線的位置是可能的,但是考慮到腐蝕及粘附的影響,測量范圍的終值應(yīng)距離天線的至少100mm。

對于過溢保護(hù),可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。

最小測量范圍與天線有關(guān)。

隨濃度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以將其反射,但在一定的條件下是可以進(jìn)行測量的。


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