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上海自動化儀表有限公司
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雷達物位計常見天線的種類及選型

時間:2022/7/29閱讀:1801
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上海自動化儀表有限公司生產各類物位液位儀表,主要有雷達物位計、超聲波液位計、磁翻板液位計、射頻導納物位計、浮球液位計、液位控制器、音叉開關、阻旋式料位控制器等產品,種類齊全、*。

雷達物位計天線發射極窄的微波脈沖,這個脈沖以光速在空間傳播,遇到被測介質表面,其部分能量被反射回來,被同一天線接收。發射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質表面的距離成正比,從而計算出天線到被測介質表面的距離。

雷達物位計常見天線分為以下幾種類及選型:

1、棒式天線

絕緣棒天線通常用聚四氟乙烯、聚丙烯等高分子材料制成,耐腐蝕性能較好,可用于強酸、堿等介質。但微波發射角較大(約30°),并且邊瓣較多,對于罐內結構較復雜的情況,干擾回波會較多,信噪比小,精度較低。但易于清洗,常用于測量運行條件較好、口徑較大、測量范圍小的槽罐和腐蝕性介質。如果被測介質易揮發冷凝,選擇棒形天線或水滴型天線;如上海自動化儀表生產的雷達物位計,適合于測量腐蝕性介質,工作壓力可達1.6MPa,被測介質溫度可達200℃。


2、喇叭口天線

錐形喇叭天線的發射角與喇叭直徑及頻率見表1。

在同頻率下,喇叭直徑越大,發射角越小,如果是高頻雷達料位計,發射角就更小,準確度更高。如嘉可自動化儀表的JKRD型雷達物位計,測量精度可達±1mm。許多緩沖罐、儲罐、反應罐等都選用這類天線,但這類天線不適用于腐蝕性介質的測量。大多數經濟型雷達物位計都采用5.8GHz或6.3GHz的微波頻率,其發射角較大,容易在容器壁或內部構件上產生干擾回波。雖然喇叭天線增大可以減小發射角,但體積增大,安裝不便,而且改善有限。采用高頻率的雷達,如上海自動化儀表的DR (26GHz)雷達物位計,發射角可以到8°,這樣即使在測量狹長的料罐物位時,也能有較高的測量精度。如果用于大量程的測量場所選大喇叭口天線雷達物位計,小的喇叭天線則適用于小型容器。如果被測介質流動性較差并有掛料現象,那么選擇喇叭或棒狀雷達物位計。

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3、拋物面天線

這是最近推出的天線,多用在高頻發射的雷達,由于其發射角只有7°,非常適合測量精確目標和饒過障礙物進行測量。但其天線尺寸大,如果用X波段,直徑達Φ454mm,開孔尺寸要大于500mm,安裝使用不太方便。

4、平面天線

平面天線采用平面陣列技術,即多點發射源,與單點發射源相比,由于測量其于一個平面,而不是一個確定的點,配合相應電子線路,可使雷達物位計的測量精度達±1mm,可用于儲罐精密計量,主要用于計量級雷達物位計。平面天線適用于多種工況。

5、套管天線

當介電常數較小(1.6~3)或液面產生持續渦流或容器內裝置造成假反射時,應選這類儀表。套管對雷達波有聚焦作用,天線裝在導波管中或旁路管中。套管內徑大小對雷達波傳播時間產生影響,所以在參數設置時,應設置套管內徑參數,對行程內時間進行補償。另外,這類天線要求被測介質流動性好,不易掛料。如果被測容器帶有攪拌葉槳,并且葉槳的旋轉半徑幾乎和罐的直徑相等,那么雷達液位計的回波將會受到嚴重干擾,這時選用導波管式雷達液位計。

6、導波雷達天線

通過導波金屬或纜繩收發電磁波,屬接觸測量。由于它對粉塵、蒸汽、導波桿上粘附介質等影響較小,所以更廣泛地應用在固體料位和介電常數很小的液位測量。雙纜式導波雷達液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的,兩電極間的介質即為液體及其上面的氣體,適用于具有腐蝕性和高壓的介質的液位測量,根本上解決溫度、濕度、壓力、物質的導電性等因素對測量過程的影響,因而具有的抗干擾性和可靠性。同軸管式雷達液位計加裝同軸管式探頭的導波雷達物位計,應用于介電常數較低的或表面波動液體的液位測量和控制;如果被測物料的介電常數太低,一般類型的雷達物位計都不適合。



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