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智能雷達(dá)液位計(jì)、導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)、高頻雷達(dá)液位計(jì)的區(qū)別及應(yīng)用

來源:塞萊默測控儀器(廈門)有限公司   2020年05月14日 09:53  

雷達(dá)液位計(jì)的種類非常的多,目前市場上常用的有非接觸式的智能雷達(dá)液位計(jì)、導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)及高頻雷達(dá)液位計(jì)。

(1)非接觸式的智能雷達(dá)液位計(jì),有脈沖雷達(dá)和連續(xù)調(diào)頻波之分,棒狀天線和喇叭口這兩種類型,采用的是天線來發(fā)射和接收信號(hào);

(2)導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)是屬于非接觸式的雷達(dá)液位計(jì),采用導(dǎo)波桿來進(jìn)行發(fā)射和接收信號(hào),包括了單桿式和單纜式、雙纜式、同軸式等等類型,在原理上屬于脈沖雷達(dá);

(3)高頻雷達(dá)液位計(jì)就是雷達(dá)液位計(jì)采用了高達(dá)26GHz/24GHz的發(fā)射頻率,加大了測量距離和精度,天線被進(jìn)一步的優(yōu)化處理,處理器也作了相應(yīng)的提升,使其可以進(jìn)行更高速率的信號(hào)分析。綜合這些因素,使儀表的性能有了很大的提升,能夠克服更多復(fù)雜的測量條件,獲得更準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。

這三大雷達(dá)液位計(jì)稍有不同,但是所依據(jù)的基本工作原理都是一樣的,雷達(dá)液位計(jì)是利用超高頻電磁波經(jīng)天線向被探測容器的液面發(fā)射,當(dāng)電磁波碰到液面后反射回來,儀表檢測出發(fā)射波及回波的時(shí)差,從而計(jì)算出液面的高度。被測介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大,回波信號(hào)的反射效果越好。

雷達(dá)液位計(jì)主要由發(fā)射和接收裝置、信號(hào)處理器、天線、操作面板、顯示等幾部分組成。發(fā)射一反射一接收是雷達(dá)液位計(jì)工作的基本原理,它分為時(shí)差式和頻差式。

時(shí)差式是發(fā)射頻率固定不變,通過測量發(fā)射波和反射波的運(yùn)行時(shí)間,并經(jīng)過智能化信號(hào)處理器,測出被測液位的高度。這類雷達(dá)液位計(jì)的運(yùn)行時(shí)間與液位距離的關(guān)系為:t=2d/c。式中C為電磁波傳播速度,C=300000km/s;d為被測介質(zhì)液位和探頭之間的距離,m;t為探頭從發(fā)射電磁波至接收到反射電磁波的時(shí)間,s。

頻差式是測量發(fā)射波與反射波之間的頻率差,并將這頻率差轉(zhuǎn)換為與被測液位成比例關(guān)系的電信號(hào)。這種液位計(jì)的發(fā)射頻率不是一個(gè)固定頻率,而是一等幅可調(diào)頻率。

那在應(yīng)用上的區(qū)別

(1)智能雷達(dá)液位是即使在工況很復(fù)雜的情況下,回波有可能是虛假的,它也能利用所擁有的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件十分快捷和準(zhǔn)確的分析出物位的正確回波。智能雷達(dá)液位計(jì)適用于對物體位置要求十分嚴(yán)格,并且程度要求比較高的領(lǐng)域,如科技探測等;

(2)導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)具有方向性好,頻率低,穿透性好,量程更寬、精度更高,適用于爆炸危險(xiǎn)區(qū)域,如煤倉、灰倉、油罐、酸罐等;高頻雷達(dá)液位計(jì)適用于大量程的液體測量,比如在水庫、大壩、大橋、鉆井平臺(tái)上測量水面;

(3)測量蒸汽和泡沫、有冷凝物時(shí)shou選低頻雷達(dá)液位計(jì),在多數(shù)其他應(yīng)用中,為了便于安裝,則選高頻雷達(dá)液位計(jì)。

a.較低的頻率降低對蒸汽、泡沫和天線污染物的靈敏度。低頻雷達(dá)的波速角較寬,可更好的處理蒸汽、灰塵、冷凝、污染和湍流表面的問題。

b.較高的頻率可對管嘴、罐壁和干擾物的影響降至低。

那么在實(shí)際應(yīng)用中,在如此多的雷達(dá)液位計(jì)種類中如何選擇合適的型號(hào)呢?

首先,選型時(shí)一首先要考慮被測介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度及腐蝕性等特性對其使用性能的影響。因此,在選型時(shí)一要針對介質(zhì)在特定工況下的特性來選取適宜的天線和表頭。對于體積較小、形狀復(fù)雜的罐體或需測量多種液體分界面的應(yīng)用場合,推薦采用導(dǎo)波纜天線雷達(dá)液位計(jì);對測量環(huán)境較復(fù)雜的罐體,如介質(zhì)易揮發(fā)、腐蝕及高壓和高溫等,推薦使用非接觸天線雷達(dá)液位計(jì),由于液位計(jì)與介質(zhì)不接觸,就能避免由于介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)影響其計(jì)量精度或?qū)σ何挥?jì)本身的損傷。具體可從以下幾個(gè)方便來考慮:

(1)考慮被測介質(zhì)的特性

   由于雷達(dá)液位計(jì)的種類很多,在進(jìn)行測量前,首先要考慮被測介質(zhì)的壓力、溫度、密度等特性,有針對性地選擇適宜的天線和表頭。對于高溫或腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì),應(yīng)該使用非接觸天線雷達(dá)液位計(jì),讓液位計(jì)不與液體進(jìn)行直接的接觸,既能保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,又能保護(hù)液位計(jì)不受損傷。

(2)考慮介質(zhì)測量的目的

   在進(jìn)行雷達(dá)液位計(jì)選擇時(shí),還要考慮介質(zhì)測量的目的,從而選擇不同測量精度的液位計(jì)。為了盡可能節(jié)省投資,在滿足計(jì)量精度的前提下,盡可能地選擇性價(jià)比高的液位計(jì)。如果介質(zhì)測量的目的是用于內(nèi)部核算,則對于精度的要求就不需要太高。如果介質(zhì)測量的目的是用于對外交易,就需要選擇高精度的液位計(jì)。

(3)其他因素

  另外,在進(jìn)行雷達(dá)液位計(jì)選擇時(shí),還需要考慮環(huán)境條件、安裝條件、經(jīng)濟(jì)條件以及測量范圍、頻率等其他因素。

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