物位是工業(yè)過程監(jiān)控的重要目標參數(shù)之一,各種罐體,、料倉,、水池等的連續(xù)物位測量中,,由于現(xiàn)場工況千差萬別,很難有能滿足所有工況應(yīng)用的物位儀表,。
其中,,在非接觸測量儀表中,雷達和超聲波兩種原理液位計應(yīng)用非常廣泛,。那么,,雷達液位計和超聲波液位計區(qū)別在哪里,?這兩種的測量原理究竟是什么?雷達液位計和超聲波液位計相比各自的優(yōu)勢是什么呢?
一,、超聲波液位計
我們一般把聲波頻率超過20kHz的聲波稱為超聲波,,超聲波是機械波的一種,即是機械振動在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程,,它的特征是頻率高,、波長短、繞射現(xiàn)象小,,另外方向性好,,能夠成為射線而定向傳播。
超聲波在液體,、固體中衰減很小,,因而穿透能力強,尤其是在對光不透明的固體中,,超聲波可穿透幾十米的長度,,碰到雜質(zhì)或界面就會有顯著的反射,超聲波測量物位就是利用了它的這一特征,。
在超聲波檢測技術(shù)中,,不管哪種超聲波儀器,都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去,,再接收回來變換成電信號,,完成這項功能的裝置被稱為超聲波換能器,也稱探頭,。
工作時,,超聲波換能器置于被測物上方,向下發(fā)射超聲波,,超聲波穿過空氣介質(zhì),,在遇到被測物表面時被反射回來,又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號,,電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成物位信號進行顯示并輸出,。
二、雷達液位計
與超聲波液位計工作模式相同,,雷達液位計同樣采用發(fā)射-反射-接收的工作模式,,不同是雷達超聲波液位計的測量主要依賴超聲波換能器,而雷達液位計則依靠高頻頭和天線,。
超聲波液位計使用機械波,,而雷達液位計使用的是超高頻率(幾G到幾十G赫茲)電磁波。電磁波以光速運行,,運行時間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號,。
另一種常見的雷達液位計是導(dǎo)波雷達液位計,。
導(dǎo)波雷達液位計是依據(jù)時域反射原理(TDR)為基礎(chǔ)的雷達料位計,雷達料位計的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播,,當遇到被測介質(zhì)表面時,,雷達料位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路經(jīng)返回到脈沖發(fā)射裝置,發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比,,經(jīng)計算得出液位高度,。
三、雷達液位計與超聲波液位計優(yōu)缺點
1. 超聲波精度不如雷達,;
2. 由于頻率和天線尺寸的關(guān)系,,采用更高頻率的雷達液位計天線尺寸小,更便于安裝,;
3. 由于雷達頻率更高,,因此波長更短,對傾斜的固體表面有更好的反射,;
4. 雷達測量盲區(qū)相對超聲波更?。?/p>
5. 由于雷達頻率更高,,因此雷達波束角小,,能量集中,增強回波能力同時又有利于避開干擾物,;
6. 相比采用機械波的超聲波液位計,雷達基本不受真空,、空氣中的水蒸氣,、粉塵(石墨、鐵合金等高介電性的粉塵除外),、溫度壓力變化影響,;
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