雷达液位计应用特点
微波和超声波都是采取向被测目标发射波并接收目标反射波来计算距离、测量物位的,因此都需要一个波发生器及一个波接收器,具体的差别如表3-1所示
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类 别 |
微 波 |
超声波 |
波类型 |
电磁波 |
机械波 |
反射特性 |
在不同介电常数的界面上反射 |
在不同声阻抗率介质的界面上反射 |
压力影响 |
微不足道 |
很小 |
温度影响 |
微不足道 |
需温度补偿 |
传播速度影响 |
约3*108m/s |
约344m/s |
测量盲区 |
到天线顶端 |
离辐射面大于250mm |
动态范围 |
高达150dB |
高达100dB |
传播环境 |
很少受气相环境影响 |
要求均一的气体环境 |
主要技术因素如下:
①响应回波强度的因素。微波以光速传播,速度几乎不受介质特性的影响,传播衰减也很小,约0.2dB/km。回波信号强弱很大程度取决于被测液面上的反射情况。在被测液面上的反射率除了面积及形状因素外,主要取决于物料的相对介电常数εr。相对节点常数高,反射率也高,得到的回波也强。对于普及型的雷达液位计,通常要求被测物料介电常数εr>4,对于更低介电常数的物料,要求增设波导管来增强回波信号,或选用较复杂的雷达,通常的测量下限是εr>20.
②数据和信息的传送。对于高精度雷达,通常提供RS-232/485通信接口和计算机直接通信。对于目前大量使用的普及型雷达,则提供传统的4~20mA DC模拟信号来代表物位、距离或体积。一般还在其上叠加HART数字信号,或提供各种协议的现场总线数字通信。
③对人体健康的影响。微波辐射会引起人和动物的损失,这是众所共知的。一般对外泄露的微波功率密度通常限制在1~10mW/cm2,不会对人体健康造成损伤,而物位测量中雷达系统功率密度约为0.125mW/cm2,低于临界值,所以雷达物位计不会有这方便的问题。
由于雷达液位计采用了先进的回波处理和数据处理技术,加上雷达波本身频率高、穿透性好的特点,所以雷达液位计具有比接触式液位计和同类非接触式液位计更加优良的性能。
①可在恶劣条件下连续准确得测量;
②操作简单,调试方便。
③准确安全且节省能源;
④无需维修且可靠性强;
⑤几乎可以测量所有介质。