雷達(dá)物位計(jì)分類有很多種,按照功能用途分和天線脈沖分。
1.用于庫存管理或貿(mào)易結(jié)算的高精度液位計(jì)量 主要用于石油成品油及化學(xué)用品液體的精度測量,測量精度主要在1MM以內(nèi),基本上采用調(diào)頻連續(xù)波原理。價(jià)格昂貴,應(yīng)用量也有限,故只有少數(shù)公司生產(chǎn),有適用于不同場合的喇叭、拋物面及陣列天線.
2.用于過程物位監(jiān)測 由于工業(yè)過程種類繁多,儀表必須適應(yīng)各種介質(zhì),以及不同的溫度、壓力范圍。精度約為0.1%FS或者5mm。這幾年,過程級微波物位計(jì)發(fā)展很快,主要是加速普及。在性能提高的同時(shí),價(jià)格也相對適中,適用于更多工況。
固態(tài)物料料位,特別是氣體輸送料狀料位(煙灰、成品水泥)一直是物位測量中的難題,但是雷達(dá)物位計(jì)可以穩(wěn)定、可靠的測量。
雷達(dá)物位計(jì)通有脈沖法(PULS)和連續(xù)調(diào)頻法(FMCW)兩種。 連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術(shù)
1.脈沖法(PULS)
脈沖波測距是由天線向被測物料面發(fā)射一個(gè)微波脈沖,當(dāng)接收到被測物料面上反射回來的回波后,測量兩者時(shí)間差(即微波脈沖的行程時(shí)間),來計(jì)算物料面的距離。
微波發(fā)射和返回之間的時(shí)差很小,對于幾米的行程時(shí)間要以納秒來計(jì)量。脈沖測距采用規(guī)則的周期重復(fù)信號,并重復(fù)頻率(RPF)高。
2.連續(xù)調(diào)頻(FMCW)
??連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術(shù)測量物位是將傳播時(shí)間轉(zhuǎn)換成頻差的方式,通過測量頻率來代替直接測量時(shí)差,來計(jì)算目標(biāo)距離。發(fā)射一個(gè)頻率被線性調(diào)制的微波連續(xù)信號,頻率線性上升(下降),所接收到的回波信號頻率也是線性上升(下降)的,兩者的頻率差將比例于離目標(biāo)的距離。
頻率被調(diào)制的信號通過天線向容器中被測物料面發(fā)射,被接收的回波頻率信號和一部分發(fā)射頻率信號混合,產(chǎn)生的差頻信號被濾波及放大,然后進(jìn)行快速傅利葉變換(FFT)分析,FFT分析產(chǎn)生一個(gè)頻譜,在此頻譜上處理回波并確認(rèn)回波。
雷達(dá)物位計(jì)按工作方式可以分為非接觸式和接觸式兩種。
?1.非接觸式微波物位計(jì)常用喇叭或桿式天線來發(fā)射與接收微波,儀表安裝在料倉頂部,不與被測介質(zhì)接觸,微波在料倉上部空間傳播與返回。安裝簡單、維護(hù)量少,并且不受料倉內(nèi)氣體成分、粉塵、溫度變化等的影響,深受用戶歡迎,可替代勞動強(qiáng)度大的人工投尺或帶重錘的卷尺、維修率高的接觸式儀表(重錘探測式yo-yo)、電容等。因此,非接觸式微波物位計(jì)是近年來發(fā)展最快的物位測量儀表。
?2.接觸式微波物位計(jì)一般采用金屬波導(dǎo)體(桿或鋼纜)來傳導(dǎo)微波,儀表從倉頂安裝,導(dǎo)波桿直達(dá)倉底,發(fā)射的微波沿波導(dǎo)體外部向下傳播,在到達(dá)物料面時(shí)被反射,沿波導(dǎo)體返回發(fā)射器被接收。
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