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【技術(shù)】雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2024-07-01 20:16:44

雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量工作主要依靠雷達(dá)聲波技術(shù)手段實(shí)現(xiàn),其原理是對(duì)聲波技術(shù)的應(yīng)用。雷達(dá)液位計(jì)在設(shè)計(jì)時(shí)采用了一體化的設(shè)計(jì)概念,由于整個(gè)雷達(dá)液位計(jì)中不存在傳動(dòng)裝置,因此能夠最大限度避免機(jī)械磨損影響 性能的情況,具有較長(zhǎng)的使用壽命。且聲波的特征意味著雷達(dá)液位計(jì)能用于幾乎所有液體的測(cè)量(應(yīng)用過程中聲波遭遇的各種介質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生足夠的反射波),非接觸式的測(cè)量方式也意味著雷達(dá)液位計(jì)不會(huì)受到液體物理特性的影響,因而不需要再考慮測(cè)量液體濃度及密度對(duì)測(cè)量精度造成的影響。最后,這種雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量區(qū)間最大可達(dá)到0~35m,即使是高溫、高壓狀態(tài)下的液體也能夠有效測(cè)量。

雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量完全依靠微波實(shí)現(xiàn),其上裝置了用于發(fā)生微波的高頻振蕩器,由振蕩器散發(fā)出的微波在經(jīng)輻射天線的引導(dǎo)之后可向固定方向發(fā)射(石油化工行業(yè)通常向下發(fā)射),以光速擴(kuò)散的微波在遭遇液體上表面之后會(huì)被吸收一部分,而另外一部分微波則會(huì)被反射,遭反射回的這部分微波會(huì)被雷達(dá)液位計(jì)上的接收裝置檢測(cè)到。通常在計(jì)算發(fā)射及接收時(shí)間后對(duì)照微波的傳遞速度可計(jì)算出微波發(fā)射位置與液面的距離,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液位的精準(zhǔn)測(cè)量,但也有為確保精度應(yīng)用其他參數(shù)關(guān)系測(cè)量的案例,雷達(dá)液位計(jì)工作原理圖如圖1所示。

雷達(dá)液位計(jì)圖1.png

以第一種測(cè)量方式為例,應(yīng)用這種測(cè)量方式的雷達(dá)液位計(jì)一般具有固定的發(fā)射頻率,通過智能化信號(hào)處理器測(cè)量液位高度,其測(cè)量公式為:t=2d/c。

式中:t為脈沖時(shí)間;c為光速,取300000km/s;d為雷達(dá)液位計(jì)與被測(cè)液體表面的距離。

在這種情況下的雷達(dá)液位計(jì)算公式為:l=e-d。

式中:l為液位;e為罐體總高度。

但部分情況下微波會(huì)出現(xiàn)虛假反射,此時(shí)則可應(yīng)用微處理技術(shù)或最新的測(cè)量軟件(以 ECHOFOX 較為多見)精準(zhǔn)分析反射回的微波。

除了這一常見測(cè)量方式,其他測(cè)量方式中以測(cè)量發(fā)射波與反射波在頻率上的差別較為多見,得出的頻率差可經(jīng)過某種方法換算成電信號(hào),該電信號(hào)通常與被測(cè)液體表面存在某種比例關(guān)系。在這種情況下應(yīng)用的雷達(dá)液位計(jì)在發(fā)射頻率上并不固定,具備一定的可調(diào)節(jié)功能,但應(yīng)用時(shí)會(huì)有較大的使用難度。最后,雷達(dá)液位計(jì)同樣可以用于空倉(cāng)測(cè)試。

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