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智能雷达液位计、导波雷达液位计、高频雷达液位计的区别及应用

点击次数:193  发布时间:2020-05-14

雷达液位计的种类非常的多,目前市场上常用的有非接触式的智能雷达液位计、导波雷达液位计及高频雷达液位计。

(1)非接触式的智能雷达液位计,有脉冲雷达和连续调频波之分,棒状天线和喇叭口这两种类型,采用的是天线来发射和接收信号;

(2)导波雷达液位计是属于非接触式的雷达液位计,采用导波杆来进行发射和接收信号,包括了单杆式和单缆式、双缆式、同轴式等等类型,在原理上属于脉冲雷达;

(3)高频雷达液位计就是雷达液位计采用了高达26GHz/24GHz的发射频率,加大了测量距离和精度,天线被进一步的优化处理,处理器也作了相应的提升,使其可以进行更高速率的信号分析。综合这些因素,使仪表的性能有了很大的提升,能够克服更多复杂的测量条件,获得更准确的测量数据。

这三大雷达液位计稍有不同,但是所依据的基本工作原理都是一样的,雷达液位计是利用超高频电磁波经天线向被探测容器的液面发射,当电磁波碰到液面后反射回来,仪表检测出发射波及回波的时差,从而计算出液面的高度。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。

雷达液位计主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示等几部分组成。发射一反射一接收是雷达液位计工作的基本原理,它分为时差式和频差式。

时差式是发射频率固定不变,通过测量发射波和反射波的运行时间,并经过智能化信号处理器,测出被测液位的高度。这类雷达液位计的运行时间与液位距离的关系为:t=2d/c。式中C为电磁波传播速度,C=300000km/s;d为被测介质液位和探头之间的距离,m;t为探头从发射电磁波至接收到反射电磁波的时间,s。

频差式是测量发射波与反射波之间的频率差,并将这频率差转换为与被测液位成比例关系的电信号。这种液位计的发射频率不是一个固定频率,而是一等幅可调频率。

那在应用上的区别

(1)智能雷达液位是即使在工况很复杂的情况下,回波有可能是虚假的,它也能利用所拥有的微处理技术和调试软件十分快捷和准确的分析出物位的正确回波。智能雷达液位计适用于对物体位置要求十分严格,并且程度要求比较高的领域,如科技探测等;

(2)导波雷达液位计具有方向性好,频率低,穿透性好,量程更宽、精度更高,适用于爆炸危险区域,如煤仓、灰仓、油罐、酸罐等;高频雷达液位计适用于大量程的液体测量,比如在水库、大坝、大桥、钻井平台上测量水面;

(3)测量蒸汽和泡沫、有冷凝物时shou选低频雷达液位计,在多数其他应用中,为了便于安装,则选高频雷达液位计。

a.较低的频率降低对蒸汽、泡沫和天线污染物的灵敏度。低频雷达的波速角较宽,可更好的处理蒸汽、灰尘、冷凝、污染和湍流表面的问题。

b.较高的频率可对管嘴、罐壁和干扰物的影响降至最低。

那么在实际应用中,在如此多的雷达液位计种类中如何选择合适的型号呢?

首先,选型时一首先要考虑被测介质的温度、压力、密度、粘度及腐蚀性等特性对其使用性能的影响。因此,在选型时一要针对介质在特定工况下的特性来选取适宜的天线和表头。对于体积较小、形状复杂的罐体或需测量多种液体分界面的应用场合,推荐采用导波缆天线雷达液位计;对测量环境较复杂的罐体,如介质易挥发、腐蚀及高压和高温等,推荐使用非接触天线雷达液位计,由于液位计与介质不接触,就能避免由于介质的物理和化学性质影响其计量精度或对液位计本身的损伤。具体可从以下几个方便来考虑:

(1)考虑被测介质的特性

   由于雷达液位计的种类很多,在进行测量前,首先要考虑被测介质的压力、温度、密度等特性,有针对性地选择适宜的天线和表头。对于高温或腐蚀性强的介质,应该使用非接触天线雷达液位计,让液位计不与液体进行直接的接触,既能保证测量数据的准确性,又能保护液位计不受损伤。

(2)考虑介质测量的目的

   在进行雷达液位计选择时,还要考虑介质测量的目的,从而选择不同测量精度的液位计。为了尽可能节省投资,在满足计量精度的前提下,尽可能地选择性价比高的液位计。如果介质测量的目的是用于内部核算,则对于精度的要求就不需要太高。如果介质测量的目的是用于对外交易,就需要选择高精度的液位计。

(3)其他因素

  另外,在进行雷达液位计选择时,还需要考虑环境条件、安装条件、经济条件以及测量范围、频率等其他因素。

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