雷達(dá)物位計工作原理與應(yīng)用領(lǐng)域

  雷達(dá)物位計利用回波測距原理,其雷達(dá)天線向被測物料面發(fā)射微波,微波傳播到不同相對介電率的物料表面時會產(chǎn)生反射,并被天線所接收。發(fā)射波與接收波的時間差與物料面與天線的距離成正比,測出傳播時間即可得知距離。

  雷達(dá)物位計按使用微波的波形可分為調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計和脈沖波雷達(dá)物位計。

  (1)調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計原理

  調(diào)頻連續(xù)波物位雷達(dá)采用FMCW(頻率調(diào)制/連續(xù)波)體制,安裝在罐頂物位計通過天線向物面發(fā)射經(jīng)頻率調(diào)制的電磁波信號,被測表面返回的信號被發(fā)射天線接收,并與天線發(fā)射的瞬時頻率信號比較。由于信號的頻率按照一定規(guī)律不斷變化,因此比較信號頻率與天線到物面的直線距離成比例。綜合測量信號與油罐形狀參數(shù),進(jìn)行幾何處理,就可以得到精確的物位高度和剩余量信息。主要用于高精度的**產(chǎn)品,測量精度可以達(dá)0.1%F.S.,甚至更高。

  (2)脈沖波雷達(dá)物位計原理

  雷達(dá)物位計天線發(fā)射極窄的微波脈沖(例如:6G頻率雷達(dá),即:發(fā)送一個△t時間(一般為1ns)的脈沖,疊加6GHZ的正弦波信號),這個脈沖以光速在空間傳播,碰到被測介質(zhì)表面,其部分能量被反射回來,被同一天線接收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比。由于其發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔非常小,一般都采用時間拓展技術(shù),并采用多次測量求平均的方法獲得***終結(jié)果。這種測量技術(shù)決定了其精度為0.2~0.3%F.S.。

  3 雷達(dá)物位計的應(yīng)用領(lǐng)域

  雷達(dá)物位計具備非接觸、低保護(hù)、不掛料、抗粘貼、高性能、高可靠性,運(yùn)用生存的年限長等優(yōu)勢,在與電容、重錘等接觸式儀表對比,具備無可比擬的優(yōu)良性。由于微波是電磁波,以光速傳播且不受介質(zhì)特性影響,所以在一些有溫度、壓力、蒸汽等場合,超聲波物位計不能正常工作,而雷達(dá)物位計可以使用。即使極限溫度、極限壓力、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)、易揮發(fā)介質(zhì)、帶攪拌渦流、結(jié)垢掛料及高度飛塵粉塵等工況下也能可靠測量。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:

  (1)化工與石化儲存容器及工藝儲罐;

  (2)制藥業(yè)反應(yīng)器;

  (3)食品與飲料制造業(yè);

  (4)煉油工藝容器;

  (5)水及污水處理;

  (6)水電力發(fā)電及水壩;

  (7)水泥、粉末、木片屑及其它固料測量應(yīng)用。