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E+H雷達(dá)物位計(jì)選型原則及優(yōu)點(diǎn)
E+H雷達(dá)物位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:不受空氣波動影響,,隨距離衰減小,,穿透力強(qiáng)。
雷達(dá)的局限性:1)影響雷達(dá)的性能是介電常數(shù),,理論上在真空中雷達(dá)衰減極小,,當(dāng)空氣中存在對雷達(dá)衰減物質(zhì),,例如:含高介電性的粉塵粉末(石墨,,鐵合金等),,水蒸氣很大,測量距離和效果要受影響,。2)被測介質(zhì)的揮發(fā)氣體會在天線上聚集,,水蒸汽會在天線上聚結(jié),,此時,會影響雷達(dá)波發(fā)射,,嚴(yán)重時雷達(dá)波不能發(fā)出。
E+H雷達(dá)物位計(jì)選型原則及優(yōu)點(diǎn)
物位儀表選型 -雷達(dá)物位計(jì)
非接觸物位測量中,,雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用近年來獲得快速發(fā)展,。超聲波物位計(jì)中換能器是眼睛,,而雷達(dá)物位計(jì)中高頻頭和天線是眼睛,回波處理是物位計(jì)的大腦,。E+H雷達(dá)物位計(jì)繼承了超聲波物位計(jì)的回波處理技術(shù)。
雷達(dá)物位計(jì)發(fā)出的電磁波碰到被測介質(zhì)被反射,,反射回波的質(zhì)量反映了物位計(jì)應(yīng)用效果,?;夭ㄙ|(zhì)量定義為zui小回波幅度(在zui惡劣條件下回波幅度)比zui大噪聲幅度(虛假回波、多徑反射波等的幅度),?;夭ㄙ|(zhì)量數(shù)值越大,,物位計(jì)應(yīng)用效果越好。
回波強(qiáng)度主要受以下因素影響
傳播介質(zhì)介電常數(shù)越穩(wěn)定越有利于傳播,。雷達(dá)波是電磁波,電磁波在傳播過程中不受傳播介質(zhì)穩(wěn)定程度的影響,,只與其介電常數(shù)有關(guān),。這是雷達(dá)技術(shù)與超聲波技術(shù)的重大區(qū)別。
被測介質(zhì)表面越平整,,其介電常數(shù)越大越有利于回波反射,。
所以考慮現(xiàn)場工況時,,應(yīng)特別注意這兩個方面:(1)天線到被測介質(zhì)間空氣介電常數(shù)的分布(2)被測介質(zhì)的表面狀態(tài)及其介電常數(shù)。
E+H雷達(dá)物位計(jì)選型原則及優(yōu)點(diǎn)
E+H雷達(dá)物位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:不受空氣波動影響,,隨距離衰減小,,穿透力強(qiáng)。
雷達(dá)的局限性:1)影響雷達(dá)的性能是介電常數(shù),,理論上在真空中雷達(dá)衰減極小,,當(dāng)空氣中存在對雷達(dá)衰減物質(zhì),,例如:含高介電性的粉塵粉末(石墨,鐵合金等),,水蒸氣很大,,測量距離和效果要受影響,。2)被測介質(zhì)的揮發(fā)氣體會在天線上聚集,水蒸汽會在天線上聚結(jié),,此時,,會影響雷達(dá)波發(fā)射,,嚴(yán)重時雷達(dá)波不能發(fā)出。3)被測介質(zhì)的介電常數(shù)不能太小,。4)盡管溫度和壓力對雷達(dá)影響極小,但雷達(dá)天線是由材料做成,,雷達(dá)可適應(yīng)溫度和壓力的范圍與使用的材料和密封結(jié)構(gòu)有關(guān),。
E+H雷達(dá)物位計(jì)目前已成為市場上的主打產(chǎn)品,,而低頻率雷達(dá)物位計(jì)盡管具有價格相對低廉的優(yōu)點(diǎn),,但在主要應(yīng)用領(lǐng)域中,屬于逐漸被淘汰的產(chǎn)品,。從超聲波物位計(jì)的應(yīng)用中得知,要獲得比較好的回波,,換能器工作頻率大約40KHz,,波長大約9mm,,這時發(fā)射波的開角為7°-8°。工作頻率越高,,其開角越小,,但其量程較小,。與超聲波類比,雷達(dá)物位計(jì)要獲得上述效果的回波,,其工作頻率應(yīng)為26GHz,,此時,,其波長為11mm。當(dāng)用口徑為100mm的喇叭時,,可獲得7°-8°開角的發(fā)射波,。若雷達(dá)工作頻率是6GHz,,則相當(dāng)于超聲波的工作頻率為10KHz。而工作頻率為10kHz的超聲波物位計(jì)在物位測量中各項(xiàng)指標(biāo)都很不理想,,特別不適于固體料位的測量。與低頻率雷達(dá)相比,,高頻E+H雷達(dá)物位計(jì)有以下優(yōu)點(diǎn):
1)高頻雷達(dá)物位計(jì)(主要指26GHz和24GHz)具有能量高,,波束角?。ㄒ话?Phi;95的喇叭天線的波束角為8o,而6GHz低頻脈沖雷達(dá)的喇叭天線直徑為Φ246時,,波束角為15o),,天線尺寸小,精度高等優(yōu)點(diǎn),。
2)26GHz雷達(dá)波長11mm,6GHz雷達(dá)波長50mm,,雷達(dá)測量散裝料位時,,雷達(dá)波反射主要來自料面的漫反射,,漫反射的強(qiáng)度與物料大小成正比,,與波長成反比,而大部份散裝料直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于50mm,,這就是為什么目前26GHz雷達(dá)是散裝料物位測量的*選擇,。
3)在一些直徑小高度矮的小罐應(yīng)用中,, 6GHz雷達(dá)天線長(300-400mm)無形中增大了盲區(qū)(大約600mm),,由于6GHz雷達(dá)方向性差(開角大)在小罐中會產(chǎn)生多徑反射;26GHz雷達(dá)頻率高頻,,天線短,方向性好,,克服了6GHz雷達(dá)的缺點(diǎn),,適用于小罐測量。
4)由于現(xiàn)場環(huán)境惡劣,,隨著時間推移,雷達(dá)天線會堆積污物,、水汽等,26GHz雷達(dá)天線小,,加天線罩可大大改善污物,、水汽影響;6GHz雷達(dá)天線大,,加天線罩很困難,。且儀表較沉重,清理困難,。
5)由于26GHz雷達(dá)方向性好,很多惡劣工況,,可通過簡單隔離,,將雷達(dá)裝在容器外進(jìn)行測量,。
目前,26GHz雷達(dá)物位計(jì)的價格已與6GHz雷達(dá)物位計(jì)價格相當(dāng),,這更促進(jìn)了26GHz雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用,。 可以預(yù)見,,6GHz雷達(dá)物位計(jì)會大大降低。隨著技術(shù)的進(jìn)步,,我們期待更高頻率(如:90GHz),、更小開角(如:2°,3°),、更小體積的雷達(dá)物位計(jì)的面世,。我們將在此領(lǐng)域中不懈地努力,,將雷達(dá)物位測量做到shouxuan。
導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)——非接觸雷達(dá)物位測量的補(bǔ)充
導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)發(fā)射脈沖電磁場,,以導(dǎo)波纜為中心100mm為半徑,沿纜向前傳播,,遇介質(zhì)返回,。除有非接觸雷達(dá)的特點(diǎn)以外,導(dǎo)波雷達(dá)方向性好,,頻率低(500M-1GHz)穿透性好。缺點(diǎn)是顯然的,尤其在固體測量中,,調(diào)試維修都不方便,,經(jīng)常會磨損,,甚至斷纜??衫脤?dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)低頻的穿透性實(shí)現(xiàn)某些特殊應(yīng)用。如:油水界面,;以及利用纜的末端反射測量介電常數(shù)非常小的粉末(除塵粉倉)粉位測量等,。
在高溫,、高壓工況條件下,導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)與脈沖(非接觸)雷達(dá)物位計(jì)相比更具優(yōu)勢,。脈沖雷達(dá)天線由不銹鋼和PTFE構(gòu)成,,而PTFEzui高使用溫度200°,,zui高壓力4MP。當(dāng)導(dǎo)波雷達(dá)用不銹鋼和陶瓷構(gòu)成時,,zui高使用溫度400°,,zui高壓力40mp,。