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物位計(jì)的實(shí)用

時(shí)間:2012-10-23閱讀:1600
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目前微波物位計(jì)使用的微波頻率有三個(gè)頻段:C波段(5.86.3GHz)、X波段(910.5GHz)、K波段(2426GHz)。制造商根據(jù)自己的技術(shù)及國(guó)家批準(zhǔn)的頻率來設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

  物位測(cè)量中的微波一般是定向發(fā)射的,通常用波束角來定量表示微波發(fā)射和接收的方向性。波束角和天線類型有關(guān),也和使用的微波頻率波長(zhǎng)有關(guān)。

  對(duì)于常用的圓錐形喇叭天線來說,微波的頻率越高,波束的聚焦性能越好,即波束角小,在實(shí)際使用中這是十分重要的,低頻微波物位計(jì)有較寬的波束,如果安裝不得當(dāng),將會(huì)收到內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較多的虛假回波,例如:采用4”喇叭天線的26GHz雷達(dá)的典型波束角為,而5.8GHz 的典型波束角為17°。并且,微波的頻率越高,其喇叭尺寸也可以做的越小,更易于開孔安裝。目前還沒有頻率高于K波段(24—26GHz)的微波(雷達(dá))物位計(jì)。

  而X波段雷達(dá)由于沒有明顯的應(yīng)用特點(diǎn),而在各大物位廠商的雷大物位技術(shù)發(fā)展中趨于被淘汰。

現(xiàn)今物位測(cè)量領(lǐng)域困擾用戶的是一些大型固體料倉(cāng)的物位測(cè)量,特別是用于50/100米以內(nèi)的充滿粉塵和擾動(dòng)的加料狀態(tài)下的料倉(cāng)。相關(guān)技術(shù)的儀表例如電容或?qū)Рɡ走_(dá)TDR在放料時(shí)物位下降時(shí)會(huì)受到很強(qiáng)的張力負(fù)載,可能會(huì)損壞儀表或把倉(cāng)頂拉塌掉。重錘經(jīng)常有埋錘的問題,需要經(jīng)常維修,大多數(shù)其他機(jī)械式儀表也是這樣。而高粉塵工況又可能會(huì)超出非接觸式超聲波物位測(cè)量系統(tǒng)的能力。  高頻的調(diào)頻雷達(dá)技術(shù)尤其適合這種大型固體料倉(cāng)的物位測(cè)量!

  現(xiàn)今的高頻雷達(dá)一般為工作在K波段(2426GHz)的雷達(dá)物位計(jì),雷達(dá)的工作頻率越高其電磁波波長(zhǎng)越短,越容易在傾斜的固體表面有更好的反射,并具有較窄的波束寬度,可有效避開障礙物,高的頻率還可使雷達(dá)使用更小的天線。而FMCW調(diào)頻連續(xù)波微波物位計(jì)發(fā)射和接受信號(hào)是同時(shí)的,相同時(shí)間內(nèi)發(fā)射的微波信號(hào)更多,固體測(cè)量中可減少高粉塵固體料倉(cāng)測(cè)量中的失波現(xiàn)象。因此固體測(cè)量中高頻的調(diào)頻雷達(dá)能提供準(zhǔn)確、可靠的測(cè)量,并在例如化工行業(yè)中的PP粉末、PE粉末等介質(zhì)中也有良好應(yīng)用。但由于技術(shù)限制,現(xiàn)今還沒有工作在K波段以上的高頻雷達(dá)物位計(jì)。

  也有使用5.8GHz ~ 10GHz的低頻雷達(dá)測(cè)量固體,但由于其較低的頻率、較長(zhǎng)的波長(zhǎng)其發(fā)射波不容易被漫反射,在高粉塵工況下會(huì)導(dǎo)致很多的二次或多次回波,干擾和噪聲很大,因此固體粉料測(cè)量中逐漸被淘汰。

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