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雷達(dá)物位計(jì)的種類及其應(yīng)用
2017-09-11
雷達(dá)物位計(jì)是物位儀表一種常用產(chǎn)品類型，具有測量精準(zhǔn)、性能穩(wěn)定、可靠性高、維護(hù)簡便、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi)，對(duì)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合。那么，雷達(dá)物位計(jì)的種類和應(yīng)用具體有哪些呢？
一、產(chǎn)品分類
按工作方式劃分，雷達(dá)物位計(jì)可分為接觸式雷達(dá)物位計(jì)和非接觸式雷達(dá)物位計(jì)，具體如下：
1．非接觸式（射空雷達(dá)） 雷達(dá)物位計(jì)
非接觸式雷達(dá)物位計(jì)常用喇叭或桿式天線來發(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(dá)物位計(jì)，按照微波的波形又可分為脈沖雷達(dá)物位計(jì)和調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)。
2．接觸式雷達(dá)物位計(jì)
接觸式雷達(dá)物位計(jì)一般采用金屬波導(dǎo)體（桿或鋼纜）來傳導(dǎo)微波，儀表從倉頂安裝，導(dǎo)波直達(dá)倉底，發(fā)射的微波沿波導(dǎo)體外部向下傳播，在到達(dá)物料面時(shí)被反射，沿波導(dǎo)體返回發(fā)射器被接收。
這種可以通過導(dǎo)波線或?qū)РU直接接觸所測物料來測量的接觸式雷達(dá)物位計(jì)，主要是導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)，根據(jù)其采用的金屬波導(dǎo)體不同，又可進(jìn)一步細(xì)分為：纜式（單/雙）、桿式（單/雙）和同軸導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)。
相比接觸式雷達(dá)物位計(jì)，非接觸式雷達(dá)物位計(jì)具有安裝簡單、維護(hù)量少、使用方式靈活、不受倉內(nèi)粉塵、溫度等因素的影響等優(yōu)點(diǎn)，是近年來發(fā)展最快的一種測量儀器。
二、技術(shù)原理
1．脈沖雷達(dá)物位計(jì)
脈沖雷達(dá)物位計(jì)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(shù)必須大于傳播介質(zhì)的介電常數(shù)），部分微波被反射回來（反射量取決于料面平整度/介電常數(shù)大小），被同一天線接收，介質(zhì)的反射量（率）越大，信號(hào)就越強(qiáng)，越好測量；反射量（率）越小，信號(hào)就越弱，越容易受干擾。準(zhǔn)確的識(shí)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(jì)算出天線到被測介質(zhì)表面的距離D。
FMCW雷達(dá)用24GHZ作為測量基頻（載頻），2GHZ為調(diào)節(jié)頻寬, 整個(gè)掃描時(shí)間為7ms，完成一次線性掃描，信號(hào)發(fā)射后，經(jīng)過一定的時(shí)間延遲后，接受到回波信號(hào)。在線性掃頻中產(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(hào)轉(zhuǎn)換成有一定能量的頻譜，視頻譜比較高和比較陡的信號(hào)為有用信號(hào)。
導(dǎo)波雷達(dá)發(fā)出高頻微波脈沖沿著探測組件（鋼索或者鋼管）傳播，當(dāng)遇到被測介質(zhì)時(shí)，由于介電常數(shù)突變，引起發(fā)射，一部分脈沖能量被發(fā)射回來。發(fā)射脈沖與反射回來的脈沖的時(shí)間間隔與被測介質(zhì)的距離成正比。
三、應(yīng)用區(qū)別
雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)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(yīng)用不同原理的雷達(dá)物位計(jì)，其解決的應(yīng)用工況也各有不同。
脈沖雷達(dá)物位計(jì)一般可以用于大部分應(yīng)用場合，主要針對(duì)圓柱形、35米以內(nèi)罐體介質(zhì)的液位測量；但對(duì)于球形罐或者帶有攪拌功能的液體儲(chǔ)罐，就需要使用導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)進(jìn)行測量；而針對(duì)大量程、粉塵較大的容器或儲(chǔ)罐，就必須使用能量大、抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)。
以上是有關(guān)“雷達(dá)物位計(jì)的種類和應(yīng)用”的相關(guān)介紹，如欲了解更多液位開關(guān)、磁翻板液位計(jì)方面等物位測量儀表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
一、產(chǎn)品分類
按工作方式劃分，雷達(dá)物位計(jì)可分為接觸式雷達(dá)物位計(jì)和非接觸式雷達(dá)物位計(jì)，具體如下：
1．非接觸式（射空雷達(dá)） 雷達(dá)物位計(jì)
非接觸式雷達(dá)物位計(jì)常用喇叭或桿式天線來發(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(dá)物位計(jì)，按照微波的波形又可分為脈沖雷達(dá)物位計(jì)和調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)。
2．接觸式雷達(dá)物位計(jì)
接觸式雷達(dá)物位計(jì)一般采用金屬波導(dǎo)體（桿或鋼纜）來傳導(dǎo)微波，儀表從倉頂安裝，導(dǎo)波直達(dá)倉底，發(fā)射的微波沿波導(dǎo)體外部向下傳播，在到達(dá)物料面時(shí)被反射，沿波導(dǎo)體返回發(fā)射器被接收。
這種可以通過導(dǎo)波線或?qū)РU直接接觸所測物料來測量的接觸式雷達(dá)物位計(jì)，主要是導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)，根據(jù)其采用的金屬波導(dǎo)體不同，又可進(jìn)一步細(xì)分為：纜式（單/雙）、桿式（單/雙）和同軸導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)。
相比接觸式雷達(dá)物位計(jì)，非接觸式雷達(dá)物位計(jì)具有安裝簡單、維護(hù)量少、使用方式靈活、不受倉內(nèi)粉塵、溫度等因素的影響等優(yōu)點(diǎn)，是近年來發(fā)展最快的一種測量儀器。
二、技術(shù)原理
1．脈沖雷達(dá)物位計(jì)
脈沖雷達(dá)物位計(jì)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(shù)必須大于傳播介質(zhì)的介電常數(shù)），部分微波被反射回來（反射量取決于料面平整度/介電常數(shù)大小），被同一天線接收，介質(zhì)的反射量（率）越大，信號(hào)就越強(qiáng)，越好測量；反射量（率）越小，信號(hào)就越弱，越容易受干擾。準(zhǔn)確的識(shí)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(jì)算出天線到被測介質(zhì)表面的距離D。
脈沖雷達(dá)原理圖
2．調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)FMCW雷達(dá)用24GHZ作為測量基頻（載頻），2GHZ為調(diào)節(jié)頻寬, 整個(gè)掃描時(shí)間為7ms，完成一次線性掃描，信號(hào)發(fā)射后，經(jīng)過一定的時(shí)間延遲后，接受到回波信號(hào)。在線性掃頻中產(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(hào)轉(zhuǎn)換成有一定能量的頻譜，視頻譜比較高和比較陡的信號(hào)為有用信號(hào)。
調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)原理圖
3．導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)
三、應(yīng)用區(qū)別
雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)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(yīng)用不同原理的雷達(dá)物位計(jì)，其解決的應(yīng)用工況也各有不同。
脈沖雷達(dá)物位計(jì)一般可以用于大部分應(yīng)用場合，主要針對(duì)圓柱形、35米以內(nèi)罐體介質(zhì)的液位測量；但對(duì)于球形罐或者帶有攪拌功能的液體儲(chǔ)罐，就需要使用導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)進(jìn)行測量；而針對(duì)大量程、粉塵較大的容器或儲(chǔ)罐，就必須使用能量大、抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)。
以上是有關(guān)“雷達(dá)物位計(jì)的種類和應(yīng)用”的相關(guān)介紹，如欲了解更多液位開關(guān)、磁翻板液位計(jì)方面等物位測量儀表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
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