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智能雷達液位計、導波雷達液位計、高頻雷達液位計的區(qū)別及應用

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

雷達液位計的種類非常的多,目前市場上常用的有非接觸式的智能雷達液位計、導波雷達液位計及高頻雷達液位計。

(1)非接觸式的智能雷達液位計,有脈沖雷達和連續(xù)調頻波之分,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;

(2)導波雷達液位計是屬于非接觸式的雷達液位計,采用導波桿來進行發(fā)射和接收信號,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;

(3)高頻雷達液位計就是雷達液位計采用了高達26GHz/24GHz的發(fā)射頻率,加大了測量距離和精度,天線被進一步的優(yōu)化處理,處理器也作了相應的提升,使其可以進行更高速率的信號分析。綜合這些因素,使儀表的性能有了很大的提升,能夠克服更多復雜的測量條件,獲得更準確的測量數據。

這三大雷達液位計稍有不同,但是所依據的基本工作原理都是一樣的,雷達液位計是利用超高頻電磁波經天線向被探測容器的液面發(fā)射,當電磁波碰到液面后反射回來,儀表檢測出發(fā)射波及回波的時差,從而計算出液面的高度。被測介質導電性越好或介電常數越大,回波信號的反射效果越好。

雷達液位計主要由發(fā)射和接收裝置、信號處理器、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液位計工作的基本原理,它分為時差式和頻差式。

時差式是發(fā)射頻率固定不變,通過測量發(fā)射波和反射波的運行時間,并經過智能化信號處理器,測出被測液位的高度。這類雷達液位計的運行時間與液位距離的關系為: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,并將這頻率差轉換為與被測液位成比例關系的電信號。這種液位計的發(fā)射頻率不是一個固定頻率,而是一等幅可調頻率。

那在應用上的區(qū)別

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

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

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

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。

那么在實際應用中,在如此多的雷達液位計種類中如何選擇合適的型號呢?

首先,選型時一首先要考慮被測介質的溫度、壓力、密度、粘度及腐蝕性等特性對其使用性能的影響。因此,在選型時一要針對介質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、形狀復雜的罐體或需測量多種液體分界面的應用場合,推薦采用導波纜天線雷達液位計;對測量環(huán)境較復雜的罐體,如介質易揮發(fā)、腐蝕及高壓和高溫等,推薦使用非接觸天線雷達液位計,由于液位計與介質不接觸,就能避免由于介質的物理和化學性質影響其計量精度或對液位計本身的損傷。具體可從以下幾個方便來考慮:

(1)考慮被測介質的特性

   由于雷達液位計的種類很多,在進行測量前,首先要考慮被測介質的壓力、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的介質,應該使用非接觸天線雷達液位計,讓液位計不與液體進行直接的接觸,既能保證測量數據的準確性,又能保護液位計不受損傷。

(2)考慮介質測量的目的

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

(3)其他因素

  另外,在進行雷達液位計選擇時,還需要考慮環(huán)境條件、安裝條件、經濟條件以及測量范圍、頻率等其他因素。

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