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微波脉冲雷达物位计

简要描述:微波脉冲雷达物位计采用微波脉冲的测量方法,并可在工业频率波段范围内正常,波束能量低,可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量。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。雷达物位计对人体及环境均无伤害,还具有不受介质比重的影响,不受介电常数变化的影响,不需要现场校调等优点,不论是对工业需要,还是对顾客经济实惠的考虑,都是不错的选择。

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  • 更新时间:2021-03-05
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微波脉冲雷达物位计

产品介绍
微波脉冲雷达物位计采用微波脉冲的测量方法,并可在工业频率波段范围内正常,波束能量低,可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量。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。雷达物位计对人体及环境均无伤害,还具有不受介质比重的影响,不受介电常数变化的影响,不需要现场校调等优点,不论是对工业需要,还是对顾客经济实惠的考虑,都是不错的选择。
工作原理
雷达波是一种特殊形式的电磁波,雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。雷达波的频率越高,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,雷达料位计的测量效果越好。
发射-反射-接收:从雷达物位计的天线端以短脉冲形式发射的极其微小的26GHz雷达信号。雷达脉冲通过传感器环境和物体表面反射并且被天线以雷达回波形式接收。雷达脉冲从发射到接收的转动周期是同距离也就是物位成比例。
输入
天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路,微处理器对此信号进行处理,识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成,精度可达到毫米级。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比:
D=C×T/2
其中C为光速空罐的距离E已知,则物位L的距离为:L=E-D
输出
通过输入空罐高度E(=零点),满罐高度F(=满量程)及一些应用参数来设定,应用参数将自动使仪表适应测量环境,对应4-20mA输出。
应用领域
现今物位测量领域困扰用户的是一些大型固体料仓的物位测量,特别是用于50/100米以内的充满粉尘和扰动的加料状态下的料仓。相关技术的仪表例如电容或导波雷达TDR在放料时物位下降时会受到很强的张力负载,可能会损坏仪表或把仓顶拉塌掉。重锤经常有埋锤的问题,需要经常维修,大多数其他机械式仪表也是这样。而高粉尘工况又可能会超出非接触式超声波物位测量系统的能力。高频的调频雷达技术尤其适合这种大型固体料仓的物位测量。
现今的高频雷达一般为工作在K波段(24~26GHz)的雷达物位计,雷达的工作频率越高其电磁波波长越短,越容易在倾斜的固体表面有更好的反射,并具有较窄的波束宽度,可有效避开障碍物,高的频率还可使雷达使用更小的天线。而FMCW调频连续波微波物位计发射和接受信号是同时的,相同时间内发射的微波信号更多,固体测量中可减少高粉尘固体料仓测量中的失波现象。因此固体测量中高频的调频雷达能提供准确、可靠的测量,并在例如化工行业中的PP粉末、PE粉末等介质中也有良好应用。但由于技术限制,现今还没有工作在K波段以上的高频雷达物位计。
也有使用5.8GHz~10GHz的低频雷达测量固体,但由于其较低的频率、较长的波长其发射波不容易被漫反射,在高粉尘工况下会导致很多的二次或多次回波,干扰和噪声很大,因此固体粉料测量中逐渐被淘汰。

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