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雷達料位計的原理與技術

作者:江蘇華尊自動化儀表有限公司  日期:2018-11-07 

料位是工業生產中的一個重要參數。料位測量的方法很多,針對不同的工況和介質可以使用不同測量原理的料位計,吹氣法、靜壓式、浮球式、重錘式、超聲波等幾種常用的料位測量儀表,都有各自的特點和應用范圍。雷達料位計運用先進的雷達測量技術,以其優良的性能,尤其是在槽罐中有攪拌、溫度高、蒸汽大、介質腐蝕性強、易結疤等惡劣的測量條件下,顯示出其卓越的性能,在工業生產中發揮著越來越重要的作用
 
雷達波是一種特殊形式的電磁波,雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來進行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似,傳播速度相當于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源,遇到障礙物易于被反射,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。
雷達波的頻率越高,發射角越小,單位面積上能量(磁通量或場強)越大,波的衰減越小,雷達料位計的測量效果越好。
 
1.雷達料位計的基本原理
 
雷達式料位計組成:它主要由發射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板、顯示、故障報警等幾部分組成。
發射-反射-接收是雷達式料位計工作的基本原理。雷達傳感器的天線以波束的形式發射zui小5.8GHz的雷達信號。反射回來的信號仍由天線接收,雷達脈沖信號從發射到接收的運行時間與傳感器到介質表面的距離以及物位成比例。
即:h= H–vt/2 
式中 h為料位;H為槽高; v為雷達波速度;t為雷達波發射到接收的間隔時間;
 
2.雷達料位計測量料位的先進技術:
 
(1)回波處理新技術的應用
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)測量數據處理:
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。
經過大量的實驗驗證,采用數據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。

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