摸清雷達(dá)液位計的測量原理
我們利用雷達(dá)液位計信號反射原理可以測量各種介質(zhì), 應(yīng)于各行各業(yè)。那么我們今天重點來說說雷達(dá)液位計的測量原理。雷達(dá)液位計其實是利用發(fā)射—>反射—>接收的回路工作模式。詳細(xì)說來就是雷達(dá)液位計的天線發(fā)射出電磁波,這些電磁波到達(dá)介質(zhì)表面后一部分被吸收,一部分直接在表面反射回去;這時雷達(dá)天線再次發(fā)揮作用,接收返回的電磁波傳遞給內(nèi)部程序芯片進(jìn)行比對運(yùn)算,***終得到時間與到液面的距離成正比,關(guān)系式如下:
D=CT/2
式中D——雷達(dá)液位計到液面的距離;C——光速;T——電磁波運(yùn)行時間。
雷達(dá)液位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時間,而電磁波的傳輸速度為常數(shù),有了這些數(shù)據(jù),運(yùn)算程序就能計算出液面的實際液位。
在實際運(yùn)用中,雷達(dá)液位計有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的液位計,功耗大,須采用四線制,電子電路復(fù)雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的液位計,功耗低,可用二線制的24VDC供電,容易實現(xiàn)本質(zhì)安全,度高,適用范圍更廣。
雷達(dá)液位計采用脈沖微波技術(shù),其天線系統(tǒng)發(fā)射出頻率為6.3GHz、持續(xù)時間為0.8ns的脈沖波束,接著暫停278ns,在脈沖發(fā)射暫停期間,天線系統(tǒng)將作為接收器,接收反射波,同時進(jìn)行回波圖像數(shù)據(jù)處理,給出指示和電信號。dsd
雷達(dá)液位計(圖)
雷達(dá)液位計的特點:
雷達(dá)液位計采用一體化設(shè)計,無可動部件,不存在機(jī)械磨損,使用壽命長。測量時發(fā)出的電磁波能夠穿過真空,不需要傳輸媒介,具有不受大氣、蒸氣、槽內(nèi)揮發(fā)霧影響的特點,能用于揮發(fā)的介質(zhì)如粗苯的液位測量。幾乎能用于所有液體的液位測量。電磁波在液位表面反射時,信號會衰減,當(dāng)信號衰減過小時,會導(dǎo)致雷達(dá)液位計無法測到足夠的電磁波信號。導(dǎo)電介質(zhì)能很好地反射電磁波,對雷達(dá)液位計,甚至微導(dǎo)電的物質(zhì)也能夠反射足夠的電磁波。
介電常數(shù)大于1.5的非導(dǎo)電介質(zhì)(空氣的介電常數(shù)為1.0)也能夠保證足夠的反射波,介電常數(shù)越大,反射信號越強(qiáng)。在實際應(yīng)用中,幾乎所有的介質(zhì)都能反射足夠的反射波。采用非接觸式測量,不受槽內(nèi)液體的密度、濃度等物理特性的影響。測量范圍大,***大的測量范圍可達(dá)0~35m,可用于高溫、高壓的液位測量。天線等關(guān)鍵部件采用高質(zhì)量的材料,抗腐蝕能力強(qiáng),能適應(yīng)腐蝕性很強(qiáng)的環(huán)境。功能豐富,具有虛假波的學(xué)習(xí)功能。輸入液面的實際液位,軟件能自動地標(biāo)識出液面到天線的虛假回波,排除這些波的干擾。參數(shù)設(shè)定方便,可用液位計上的簡易操作鍵進(jìn)行設(shè)定,也可用HART協(xié)議的手操器在遠(yuǎn)程或直接接在液位計的通信端進(jìn)行設(shè)定,十分方便。
雷達(dá)液位計的穩(wěn)定特性和測試范圍之廣,同樣能適應(yīng)于環(huán)境多變的場合,例如:溫度、壓力、蒸汽等場合,雷達(dá)液位計則可以優(yōu)于超聲波料位計正常工作;