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雷達(dá)料位計(jì)是利用回波測距原理。發(fā)射天線向被測目標(biāo)發(fā)射微波被測目標(biāo)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(jì)算出被測距離并可算出相應(yīng)的物位值。
微波脈沖來回傳播時間t由下式?jīng)Q定:
t=2a/c
式中a一天線到被測目標(biāo)的距離
c一微波傳播的速度(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(guān)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(dá)方程表示如下:
Pk=Pt x C x GiGtGr/r4 (2)
式中:Pt:天線輻射功率
C經(jīng)驗(yàn)系數(shù)由經(jīng)驗(yàn)決定
Gi由目標(biāo)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(biāo)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(guān)故雷達(dá)料位計(jì)的天線設(shè)計(jì)和形狀很關(guān)鍵關(guān)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(dǎo)波管纜繩和導(dǎo)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(qiáng)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(guān),介電常數(shù)。高,反射率高,得到的回波強(qiáng)度也高:介電常數(shù)。低物料會吸收部分微波的能量回波強(qiáng)度也較低。通常要求被測物料的介電常數(shù)。: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30
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(chǎn)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(qiáng)度會減少很多,故設(shè)計(jì)選型時要考慮衰減,選里程要留有一定的余量。
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