雷達(dá)物位計(jì)是物位儀表一種常用產(chǎn)品類型,具有測(cè)量精準(zhǔn)、性能穩(wěn)定、可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)便、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)??砂惭b于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi),對(duì)液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行測(cè)量。適用于粉塵、溫度、壓力變化大、有惰性氣體及蒸汽存在的場(chǎng)合。那么,雷達(dá)物位計(jì)的種類和應(yīng)用具體有哪些呢?
一、產(chǎn)品分類
雷達(dá)物位計(jì)按工作方式可分為接觸式雷達(dá)物位計(jì)和非接觸式雷達(dá)物位計(jì),具體如下:
1、非接觸式(射空雷達(dá))雷達(dá)物位計(jì)
非接觸式雷達(dá)物位計(jì)常用喇叭或桿式天線來發(fā)射與接收微波,儀表安裝在料倉(cāng)頂部,不與被測(cè)介質(zhì)接觸,微波在料倉(cāng)上部空間傳播與返回。
非接觸式雷達(dá)物位計(jì),按照微波的波形又可分為脈沖雷達(dá)物位計(jì)和調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)。
2、接觸式雷達(dá)物位計(jì)
接觸式雷達(dá)物位計(jì)一般采用金屬波導(dǎo)體(桿或鋼纜)來傳導(dǎo)微波,儀表從倉(cāng)頂安裝,導(dǎo)波直達(dá)倉(cāng)底,發(fā)射的微波沿波導(dǎo)體外部向下傳播,在到達(dá)物料面時(shí)被反射,沿波導(dǎo)體返回發(fā)射器被接收。
這種可以通過導(dǎo)波線或?qū)РU直接接觸所測(cè)物料來測(cè)量的接觸式雷達(dá)物位計(jì),主要是導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì),根據(jù)其采用的金屬波導(dǎo)體不同,又可進(jìn)一步細(xì)分為:纜式(單/雙)、桿式(單/雙)和同軸導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)。
相比接觸式雷達(dá)物位計(jì),非接觸式雷達(dá)物位計(jì)具有安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)量少、使用方式靈活、不受到倉(cāng)內(nèi)粉塵、溫度等因素的影響等優(yōu)點(diǎn),是近年來發(fā)展最快的一種測(cè)量?jī)x器。
二、技術(shù)原理
1、脈沖雷達(dá)物位計(jì)
脈沖雷達(dá)物位計(jì)將發(fā)射微波脈沖,以光速(在空氣中)傳播,碰到被測(cè)介質(zhì)表面(介電常數(shù)必須大于傳播介質(zhì)的介電常數(shù)),部分微波被反射回來(反射量取決于料面平整度/介電常數(shù)大?。?,被同一天線接收,介質(zhì)的反射量(率)越大,信號(hào)就越強(qiáng),越好測(cè)量;反射量(率)越小,信號(hào)就越弱,越容易受干擾。準(zhǔn)確的識(shí)別發(fā)射脈沖與接收脈沖的時(shí)間間隔△t,從而進(jìn)一步計(jì)算出天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離D。
2、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)
FMCW雷達(dá)用24GHZ作為測(cè)量基頻(載頻),2GHZ為調(diào)節(jié)頻寬,整個(gè)掃描時(shí)間為7ms,完成一次線性掃描,信號(hào)發(fā)射后,經(jīng)過一定的時(shí)間延遲后,接受到回波信號(hào)。在線性掃頻中產(chǎn)生的時(shí)間差,將正比例液位距離,由于有許多反射波,將所有的回波時(shí)間進(jìn)行快速傅立葉(FFT)變換,將時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換成有一定能量的頻譜,視頻譜比較高和比較陡的信號(hào)為有用信號(hào)。
3、導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)
導(dǎo)波雷達(dá)發(fā)出高頻微波脈沖沿著探測(cè)組件(鋼索或者鋼管)傳播,當(dāng)遇到被測(cè)介質(zhì)時(shí),由于介電常數(shù)突變,引起發(fā)射,一部分脈沖能量被發(fā)射回來。發(fā)射脈沖與反射回來的脈沖的時(shí)間間隔與被測(cè)介質(zhì)的距離成正比。
三、應(yīng)用區(qū)別
雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用范圍很廣泛,涵蓋了電力、鋼鐵、冶金、水泥、石油化工、造紙、食品等領(lǐng)域,但是應(yīng)用不同原理的雷達(dá)物位計(jì),其解決的應(yīng)用工況也各有不同。
脈沖雷達(dá)物位計(jì)一般可以用于大部分應(yīng)用場(chǎng)合,主要針對(duì)圓柱形、35米以內(nèi)罐體介質(zhì)的液位測(cè)量;但對(duì)于球形罐或者帶有攪拌功能的液體儲(chǔ)罐,就需要使用導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)進(jìn)行測(cè)量;而針對(duì)大量程、粉塵較大的容器或儲(chǔ)罐,就必須使用能量大、抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)。