雷达物位计经过多年的发展,目前已逐渐成为物位、液位测量中常见的测量装置,经常用于对各种金属、非金属容器或管道内的液体、浆料及颗粒料、块料、粉料等场合的物位测量。按照雷达物位计的工作方式进行划分,有接触式和非接触式两种雷达物位计,接触式雷达物位计主要有导波雷达物位计,与接触式雷达物位计相比,非接触式雷达物位计是近年来发展最快的一种测量仪器,它具有安装简单、维护量少、使用方式灵活、不受仓内粉尘、温度等因素影响等优点,按照微波的发射形态,非接触式雷达物位计又可分为脉冲雷达物位计和调频连续波雷达物位计。下面就结合这几种常见雷达物位计谈谈他们的原理和应用。
一、几种常见雷达物位计的原理
1、导波雷达物位计
导波雷达发出高频微波脉冲沿着探测组件(钢索或者钢管)传播,当遇到被测介质时,由于介电常数突变,引起反射,一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲与反射回来的脉冲的时间间隔与被测介质的距离成正比。通过雷达物位计记录的发射脉中与接收脉冲的时间,可以推算出实际的物位值。
2、脉冲雷达物位计
脉冲雷达物位计通过发射微波脉冲信号,脉冲以光速在空气中传播,在碰到被测介质表面(介电常数必须大于传播介质的介电常数)后,部分微波被反射回来(反射量取決于料面平整度/介电常数大小),被同—天线接收,介质的反射量(率)越大,信号就越强,越好测量;反射量(率)越小,信号就越弱,越容易受干扰。通过准确的识别发射脉冲中与接收脉冲的时间间隔,可以进一步计算出天线到达被测介质表面的距离。
3、调频雷达物位计
雷达物位计通过天线发射调频连续波信号(76-81GHz),频率线性增加,并以光速在空间内传输,遇到被测介质表面发生反射,被同一天线接收,发射信号频率与接收信号频率的频率差与被测距离成正比。采集到的频率差信号,经快速傅里叶变换(FFT)得到反射回波的频谱,并以此计算得出待测目标的距离。
二、几种常见雷达物位计的应用
由于雷达物位计具有测量精准、性能稳定、可靠性高、维护简便、适用范围广等优点,其应用范围非常广泛,涵盖了电力、钢铁、冶金、水泥、石油化工、造纸、食品等行业,适用于粉尘、温度、压力变化大,有惰性气体及蒸汽存在的场合。但是不同的雷达物位计其应用的原理不同,其解决的应用工况差异也很大。具体表现如下:
1、脉中雷达物位计在大部分常规应用场合一般都能应用,通常用于圆柱形、35米以内罐体内介质的液位测量。
2、对于球形罐或者安装空间狭小,障碍物比较多的液体储罐,通常使用导波雷达物位计进行液位测量。
3、在测量大量程、粉尘较大、蒸汽较大、带有搅拌的容器或储罐的介质时,就必须使用能量大、抗干扰能力强的调频连续波雷达物位计,否则测量的结果可能不够准确。

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