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雷達(dá)液位計(jì)的特點(diǎn)

來源:江蘇先行儀表科技有限公司   2014年10月17日 09:04  

雷達(dá)液位計(jì)又稱微波液位計(jì)(Radar),是取英文詞組“RAdio Detection AndRanging”的詞頭字母而來的縮寫詞。微波物位計(jì)朝一個(gè)目標(biāo)發(fā)射電磁波,電磁波井發(fā)射后返回發(fā)射源。安裝在發(fā)射源處的接收器捕獲到反射波,并把它與發(fā)射波作比較,確定目標(biāo)的存在和它到發(fā)射源的距離。

  目前市場(chǎng)常見的微波物位計(jì)采用的工作原理主要有FMCW(連續(xù)調(diào)頻)和脈沖兩種。

  FMCW雷達(dá)液位計(jì)采用線性的調(diào)制的高頻信號(hào),一般都是采用10GHz或24GHz微波信號(hào)。它是一種基于復(fù)雜數(shù)學(xué)公式的間接測(cè)量方法,由頻譜計(jì)算出物位距離。天線發(fā)射出被線性調(diào)制的連續(xù)高頻微波信號(hào)并進(jìn)行掃描,同時(shí)接收返回信號(hào)。發(fā)射微波信號(hào)和返回的微波信號(hào)之間的頻率差與到介質(zhì)表面的距離成一定比例關(guān)系。

  脈沖雷達(dá)液位計(jì),與超聲波技術(shù)相似,使用時(shí)差原理計(jì)算到介質(zhì)表面的距離。設(shè)備傳輸固定頻率的脈沖,然后接收并建立回波圖形。信號(hào)的傳播時(shí)間 直接與到介質(zhì)的距離成一定比例。但是與超聲波使用聲波不同,雷達(dá)使用的是電磁波。它利用好幾萬個(gè)脈沖來 “掃描”容器并得到完整的回波圖。

  雷達(dá)液位計(jì)的典型波段為 5.8 GHz、10GHz 、24GHz。通常我們稱5.8GHz(或6.3GHz)的頻率為C波段微波;10GHz的頻率為X波段微波;24GHz(或26GHz)的頻率為K波段微波。

  由于雷達(dá)液位計(jì)的增益系數(shù)和波束角的大小和微波的波長(zhǎng)以及雷達(dá)液位計(jì)的喇叭口尺寸大小有關(guān)系。因此,越來越多的雷達(dá)液位計(jì)制造商開始研發(fā)采用高頻率微波技術(shù)來改善雷達(dá)液位計(jì)的性能。同時(shí),采用高頻技術(shù)后,可以在提高雷達(dá)性能的同時(shí),大大縮小天線的尺寸,使安裝更加方便。

  由于雷達(dá)液位計(jì)采用的微波是一種電磁波,在傳播的過程不需要傳輸媒介的傳遞,因此基本上不需要考慮揮發(fā)性氣體和蒸汽、溫度、壓力(真空)、甚至粉塵的影響。而且,由于是基于回波反射測(cè)距的原理(TOF),對(duì)雷達(dá)液位計(jì)來說,不存在磨損等問題,因此基本不需要維護(hù);頂部安裝的方式也使安裝更加方便;而且由于微波的特性,相對(duì)其它液位測(cè)量方式,它的精度一般都能達(dá)到0.1%(全量程)的精度。由于雷達(dá)液位計(jì)具有這不可比擬的優(yōu)點(diǎn),越來越多的儲(chǔ)罐用戶開始采用雷達(dá)液位計(jì)來替代其他技術(shù)。

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