萬圣供應雷達波雷達料位計選型主要技術因素
雷達料位計是利用回波測距原理。發(fā)射天線向被測目標發(fā)射微波,被測目標的微波被接收天線接收,信號處理器將發(fā)射信號與接收信號比較,計算出被測距離,并可算出相應的物位值。
微波脈沖來回傳播時間t由下式?jīng)Q定:
t= (1)
式中a—天線到被測目標的距離
c—微波傳播的速度(光速)
由于微波在傳播途徑上有衰減和干擾反射,故測量的關鍵是要能接收到反射回波,并識別出有效回波。接收的回波能量Pk可用簡化的雷達方程表示如下:
Pk=Pτx C x GiGtGr/r4 (2)
式中: Pτ—天線輻射功率
C --- 經(jīng)驗系數(shù),由經(jīng)驗決定
Gi--- 由目標表面介電特性及面積決定的反射增益
Gt,Gr—天線發(fā)射和接收效率
r—天線與目標間的距離
從式(2)知:接收的回波能量大小與天線的發(fā)射和接收效率以及天線輻射功率有關,故雷達料位計的天線設計和形狀很關鍵關鍵,現(xiàn)有的天線除號角天線(喇叭口)和棒狀天線外,還有平面天線和拋物面天線,為用于介電常數(shù)較小的物料,將纜繩作為天線或安裝導波管,纜繩和導波管一直延伸到庫或倉底,由此來傳遞發(fā)送和接收的電磁波,增強了回波的信號。
從式(2)還知:接收的回波能量大小與物料表面的介電特性有關,介電常數(shù)ε高,反射率高,得到的回波強度也高;介電常數(shù)ε低,物料會吸收部分微波的能量,回波強度也較低。通常要求被測物料的介電常數(shù)ε:液體為ε>1.8,固體ε>2.5,水泥廠固體ε>2.5,水泥的介電常數(shù)ε為3。
在水泥工廠,各種固體物料儲存在庫或倉里,都存在物料的安息角,回波反射也會象超聲波一樣存在漫反射,產生干擾回波和假回波,通過軟件可排除干擾回波和假回波,但有效回波強度會減少很多,故設計選型時,要考慮衰減,選量程要留有一定的余量。
萬圣供應雷達波雷達料位計選型*技術:
(1)回波處理新技術的應用
雷達料位計從雷達料位計的測量原理可以知道,雷達料位計是通過處理雷達波從探頭發(fā)射到介質表面然后返回到探頭的時間來測量料位的,在反射信號中混合有許多干擾信號,所以,對真實回波的處理和對各種虛假回波的識別技術就成為雷達料位計能夠準確測量的關鍵因素。
(2)測量數(shù)據(jù)處理:
由于液面波動和隨機噪聲等因素的影響,檢測信號中必然混有大量噪聲。為了提高檢測的準確度,必須對檢測信號進行處理,盡可能消除噪聲。
經(jīng)過大量的實驗驗證,采用數(shù)據(jù)平滑方法可以達到滿意的效果。此方法也可有效的克服罐內攪拌器對測量的影響。
(3)雷達料位計的特點:
由于雷達料位計采用了上述*的回波處理和數(shù)據(jù)處理技術,加上雷達波本身頻率高,穿透性能好的特點,所以,雷達料位計具有比接觸式料位計和同類非接觸料位計更加優(yōu)良的性能。
①可在惡劣條件下連續(xù)準確地測量。
②操作簡單,調試方便。
③準確安全且節(jié)省能源。
④無需維修且可靠性強。
⑤幾乎可以測量所有介質。
萬圣供應雷達波雷達料位計選型安裝應注意的問題
(1)當測量液態(tài)物料時,傳感器的軸線和介質表面保持垂直;當測量固態(tài)物料時,由于固體介質會有一個堆角,傳感器要傾斜一定的角度。
(2)盡量避免在發(fā)射角內有造成假反射的裝置。特別要避免在距離天線zui近的1/3錐形發(fā)射區(qū)內有障礙裝置(因為障礙裝置越近,虛假反射信號越強)。若實在避免不了,建議用一個折射板將過強的虛假反射信號折射走。這樣可以減小假回波的能量密度,使傳感器較容易地將虛假信號濾出。
(3)要避開進料口,以免產生虛假反射。
(4)傳感器不要安裝在拱形罐的中心處(否則傳感器收到的虛假回波會增強),也不能距離罐壁很近安裝,*安裝位置在容器半徑的1/2處。
(5)要避免安裝在有很強渦流的地方。如:由于攪拌或很強的化學反應等,建議采用導波管或旁通管測量。
(6)若傳感器安裝在接管上,天線必須從接管伸出來。喇叭口天線伸出接管至少10mm。棒式天線接管長度zui大100或250mm。接管直徑zui小250mm。可以采取加大接管直徑的方法,以減少由于接管產生的干擾回波。
(7)關于導波管天線:導波管內壁一定要光滑,下面開口的導波管必須達到需要的zui低液位,這樣才能在管道中進行測量。傳感器的類型牌要對準導波管開孔的軸線。若被測介電常數(shù)小于4,需在導波管末端安裝反射板,或將導波管末端彎成一個彎度,將容器底的反射回波折射走。