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雷達(dá)物位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

   2012年02月10日 09:12  
  雷達(dá)物位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:不受空氣波動(dòng)影響,隨距離衰減小,穿透力強(qiáng)。

  雷達(dá)的局限性:1)影響雷達(dá)的性能是介電常數(shù),理論上在真空中雷達(dá)衰減極小,當(dāng)空氣中存在對(duì)雷達(dá)衰減物質(zhì),例如:含高介電性的粉塵粉末(石墨,鐵合金等),水蒸氣很大,測(cè)量距離和效果要受影響。2)被測(cè)介質(zhì)的揮發(fā)氣體會(huì)在天線上聚集,水蒸汽會(huì)在天線上聚結(jié),此時(shí),會(huì)影響雷達(dá)波發(fā)射,嚴(yán)重時(shí)雷達(dá)波不能發(fā)出。3)被測(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)不能太小。4)盡管溫度和壓力對(duì)雷達(dá)影響極小,但雷達(dá)天線是由材料做成,雷達(dá)適應(yīng)溫度和壓力的使用范圍與所用的材料和密封結(jié)構(gòu)有關(guān)。

  雷達(dá)物位計(jì)目前已成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品,而低頻率雷達(dá)物位計(jì)盡管具有價(jià)格相對(duì)低廉的優(yōu)點(diǎn),但在主要應(yīng)用領(lǐng)域中,屬于逐漸被淘汰的產(chǎn)品。從超聲波物位計(jì)的應(yīng)用中得知,要獲得比較好的回波,換能器工作頻率大約40KHz,波長(zhǎng)大約9mm,這時(shí)發(fā)射波的開角為7°-8°。工作頻率越高,其開角越小,但其量程較小。與超聲波類比,雷達(dá)物位計(jì)要獲得上述效果的回波,其工作頻率應(yīng)為26GHz,此時(shí),其波長(zhǎng)為11mm。當(dāng)用口徑為100mm的喇叭時(shí),可獲得7°-8°開角的發(fā)射波。若雷達(dá)工作頻率是6GHz,則相當(dāng)于超聲波的工作頻率為10KHz。而工作頻率為10kHz的超聲波物位計(jì)在物位測(cè)量中各項(xiàng)指標(biāo)都很不理想,特別不適于固體料位的測(cè)量。

  與低頻率雷達(dá)相比,高頻雷達(dá)有以下優(yōu)點(diǎn):

  1、高頻雷達(dá)物位計(jì)(主要指26GHz和24GHz)具有能量高,波束角小(一般Φ95的喇叭天線的波束角為8o,而6GHz低頻脈沖雷達(dá)的喇叭天線直徑為Φ246時(shí),波束角為15o),天線尺寸小,精度高等優(yōu)點(diǎn)。

  2、26GHz雷達(dá)波長(zhǎng)11mm,6GHz雷達(dá)波長(zhǎng)50mm,雷達(dá)測(cè)量散裝料位時(shí),雷達(dá)波反射主要來(lái)自料面的漫反射,漫反射的強(qiáng)度與物料大小成正比,與波長(zhǎng)成反比,而大部份散裝料直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于50mm,這就是為什么目前26GHz雷達(dá)是散裝料物位測(cè)量的*選擇。

  3、在一些直徑小高度矮的小罐應(yīng)用中, 6GHz雷達(dá)天線長(zhǎng)(300-400mm)無(wú)形中增大了盲區(qū)(大約600mm),由于6GHz雷達(dá)方向性差(開角大)在小罐中會(huì)產(chǎn)生多徑反射;26GHz雷達(dá)頻率高頻,天線短,方向性好,克服了6GHz雷達(dá)的缺點(diǎn),適用于小罐測(cè)量。

  4、由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣,隨著時(shí)間推移,雷達(dá)天線會(huì)堆積污物、水汽等,26GHz雷達(dá)天線小,加天線罩可大大改善污物、水汽影響;6GHz雷達(dá)天線大,加天線罩很困難。且儀表較沉重,清理困難。

  5、由于26GHz雷達(dá)方向性好,很多惡劣工況,可通過(guò)簡(jiǎn)單隔離,將雷達(dá)裝在容器外進(jìn)行測(cè)量。

  目前,26GHz雷達(dá)物位計(jì)的價(jià)格已與6GHz雷達(dá)物位計(jì)價(jià)格相當(dāng),這更促進(jìn)了26GHz雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用。 可以預(yù)見,6GHz雷達(dá)物位計(jì)*會(huì)大大降低。隨著技術(shù)的進(jìn)步,我們期待更高頻率(如:90GHz)、更小開角(如:2°,3°)、更小體積的雷達(dá)物位計(jì)的面世。我們將在此領(lǐng)域中不懈地努力,將雷達(dá)物位測(cè)量做到*。

  導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)發(fā)射脈沖電磁場(chǎng),以導(dǎo)波纜為中心100mm為半徑,沿纜向前傳播,遇介質(zhì)返回。除有非接觸雷達(dá)的特點(diǎn)以外,導(dǎo)波雷達(dá)方向性好,頻率低(500M-1GHz)穿透性好。缺點(diǎn)是顯然的,尤其在固體測(cè)量中,調(diào)試維修都不方便,經(jīng)常會(huì)磨損,甚至斷纜。可利用導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)低頻的穿透性實(shí)現(xiàn)某些特殊應(yīng)用。如:油水界面;以及利用纜的末端反射測(cè)量介電常數(shù)非常小的粉末(除塵粉倉(cāng))粉位測(cè)量等。

  在高溫、高壓工況條件下,導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)與脈沖(非接觸)雷達(dá)物位計(jì)相比更具優(yōu)勢(shì)。脈沖雷達(dá)天線由不銹鋼和PTFE構(gòu)成,而PTFEzui高使用溫度200°,zui高壓力4MP。當(dāng)導(dǎo)波雷達(dá)用不銹鋼和陶瓷構(gòu)成時(shí),zui高使用溫度400°,zui高壓力40MP。

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