雷達物位計的天線種類和選型
雷達物位計可對不同料位進行連續(xù)測量,,適用于高溫、蒸汽,、高粉塵及揮發(fā)性氣體等惡劣環(huán)境,,同時也適用于粉塵、溫度,、壓力變化大,,有惰性氣體及蒸汽存在的場合。廣泛應(yīng)用于化工,、能源,、石化、醫(yī)藥,、水泥等行業(yè),。賽譜自儀 SAIPU AUTOMATIC
雷達物位計按工作方式可以分為非接觸式和接觸式兩種。
非接觸式微波物位計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,。安裝簡單,、維護量少,并且不受料倉內(nèi)氣體成分,、粉塵,、溫度變化等的影響,深受用戶歡迎,可替代勞動強度大的人工投尺或帶重錘的卷尺,、維修率高的接觸式儀表(重錘探測式yo-yo),、電容等。因此,,非接觸式微波物位計是近年來發(fā)展最快的物位測量儀表,。
接觸式微波物位計一般采用金屬波導體(桿或鋼纜)來傳導微波,,儀表從倉頂安裝,導波桿直達倉底,,發(fā)射的微波沿波導體外部向下傳播,在到達物料面時被反射,,沿波導體返回發(fā)射器被接收。
雷達物位計的天線種類
1,、棒式天線
絕緣棒天線通常用聚四氟乙烯,、聚丙烯等高分子材料制成,,耐腐蝕性能較好,,可用于強酸,、堿等介質(zhì)測量,。但微波發(fā)射角較大(約30°),,并且邊瓣較多,對于罐內(nèi)結(jié)構(gòu)較復雜的情況,,干擾回波會較多,,信噪比小,精度較低,。但易于清洗,,通常用于測量運行條件較好、口徑大,、測量范圍小的槽罐和腐蝕性介質(zhì),。如果被測介質(zhì)易揮發(fā)冷凝,最好選擇棒形天線或水滴型天線;中儀知聯(lián)生產(chǎn)的LR6X系列,、LR4X系列雷達物位計,,均有適合于測量腐蝕性介質(zhì)的產(chǎn)品。
2,、喇叭口天線
錐形喇叭天線的發(fā)射角與喇叭直徑及頻率見表1,。
在同頻率下,喇叭直徑越大,,發(fā)射角越小,,如果是高頻雷達料位計,發(fā)射角就更小,,準確度更高,。許多緩沖罐、儲罐,、反應(yīng)罐等都選用這類天線,,但這類天線不適用于腐蝕性介質(zhì)的測量。大多數(shù)經(jīng)濟型雷達物位計都采用5.8GHz或6.3GHz的微波頻率,,其發(fā)射角較大,,容易在容器壁或內(nèi)部構(gòu)件上產(chǎn)生干擾回波。雖然喇叭天線增大可以減小發(fā)射角,,但體積增大,,安裝不便,而且改善有限,。如果用于大量程的測量場所選大喇叭口天線雷達物位計,,小的喇叭天線則適用于小型容器。如果被測介質(zhì)流動性較差并有掛料現(xiàn)象,,那么選擇喇叭或棒狀雷達物位計,。
3、拋物面天線
這是最近推出的新型天線,,多用在高頻發(fā)射的雷達,,由于其發(fā)射角只有7°,非常適合測量精確目標和饒過障礙物進行測量,。但其天線尺寸大,,如果用X波段,直徑達Φ454mm,,開孔尺寸要大于500mm,,安裝使用不太方便。
4,、平面天線
平面天線采用平面陣列技術(shù),,即多點發(fā)射源,,與單點發(fā)射源相比,由于測量其于一個平面,,而不是一個確定的點,,配合相應(yīng)電子線路,可使雷達物位計的測量精度達±1mm,,可用于儲罐精密計量,,主要用于計量級雷達物位計。平面天線適用于多種工況,。
5、套管天線
當介電常數(shù)較?。?/span>1.6~3)或液面產(chǎn)生持續(xù)渦流或容器內(nèi)裝置造成假反射時,,應(yīng)選這類儀表。套管對雷達波有聚焦作用,,天線裝在導波管中或旁路管中,。套管內(nèi)徑大小對雷達波傳播時間產(chǎn)生影響,所以在參數(shù)設(shè)置時,,應(yīng)設(shè)置套管內(nèi)徑參數(shù),,對行程內(nèi)時間進行補償。另外,,這類天線要求被測介質(zhì)流動性好,,不易掛料。如果被測容器帶有攪拌葉槳,,并且葉槳的旋轉(zhuǎn)半徑幾乎和罐的直徑相等,,那么雷達液位計的回波將會受到嚴重干擾,這時選用導波管式雷達液位計,。西安賽譜自動化儀表技術(shù)有限公司
6,、導波雷達天線
通過導波金屬或纜繩收發(fā)電磁波,屬接觸測量,。由于它對粉塵,、蒸汽、導波桿上粘附介質(zhì)等影響較小,,所以更廣泛地應(yīng)用在固體料位和介電常數(shù)很小的液位測量,。雙纜式導波雷達液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的,兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體,,適用于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)的液位測量,,根本上解決溫度、濕度,、壓力,、物質(zhì)的導電性等因素對測量過程的影響,,因而具有的抗干擾性和可靠性。同軸管式雷達液位計加裝同軸管式探頭的導波雷達物位計,,應(yīng)用于介電常數(shù)較低的或表面波動液體的液位測量和控制,;如果被測物料的介電常數(shù)太低,一般類型的雷達物位計都不適合,。