萬(wàn)圣供應(yīng)雷達(dá)波雷達(dá)料位計(jì)選型主要技術(shù)因素
雷達(dá)料位計(jì)是利用回波測(cè)距原理。發(fā)射天線向被測(cè)目標(biāo)發(fā)射微波,被測(cè)目標(biāo)的微波被接收天線接收,信號(hào)處理器將發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)比較,計(jì)算出被測(cè)距離,并可算出相應(yīng)的物位值。
微波脈沖來(lái)回傳播時(shí)間t由下式?jīng)Q定:
t= (1)
式中a—天線到被測(cè)目標(biāo)的距離
c—微波傳播的速度(光速)
由于微波在傳播途徑上有衰減和干擾反射,故測(cè)量的關(guān)鍵是要能接收到反射回波,并識(shí)別出有效回波。接收的回波能量Pk可用簡(jiǎn)化的雷達(dá)方程表示如下:
Pk=Pτx C x GiGtGr/r4 (2)
式中: Pτ—天線輻射功率
C --- 經(jīng)驗(yàn)系數(shù),由經(jīng)驗(yàn)決定
Gi--- 由目標(biāo)表面介電特性及面積決定的反射增益
Gt,Gr—天線發(fā)射和接收效率
r—天線與目標(biāo)間的距離
從式(2)知:接收的回波能量大小與天線的發(fā)射和接收效率以及天線輻射功率有關(guān),故雷達(dá)料位計(jì)的天線設(shè)計(jì)和形狀很關(guān)鍵關(guān)鍵,現(xiàn)有的天線除號(hào)角天線(喇叭口)和棒狀天線外,還有平面天線和拋物面天線,為用于介電常數(shù)較小的物料,將纜繩作為天線或安裝導(dǎo)波管,纜繩和導(dǎo)波管一直延伸到庫(kù)或倉(cāng)底,由此來(lái)傳遞發(fā)送和接收的電磁波,增強(qiáng)了回波的信號(hào)。
從式(2)還知:接收的回波能量大小與物料表面的介電特性有關(guān),介電常數(shù)ε高,反射率高,得到的回波強(qiáng)度也高;介電常數(shù)ε低,物料會(huì)吸收部分微波的能量,回波強(qiáng)度也較低。通常要求被測(cè)物料的介電常數(shù)ε:液體為ε>1.8,固體ε>2.5,水泥廠固體ε>2.5,水泥的介電常數(shù)ε為3。
在水泥工廠,各種固體物料儲(chǔ)存在庫(kù)或倉(cāng)里,都存在物料的安息角,回波反射也會(huì)象超聲波一樣存在漫反射,產(chǎn)生干擾回波和假回波,通過(guò)軟件可排除干擾回波和假回波,但有效回波強(qiáng)度會(huì)減少很多,故設(shè)計(jì)選型時(shí),要考慮衰減,選量程要留有一定的余量。
萬(wàn)圣供應(yīng)雷達(dá)波雷達(dá)料位計(jì)選型*技術(shù):
(1)回波處理新技術(shù)的應(yīng)用
雷達(dá)料位計(jì)從雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量原理可以知道,雷達(dá)料位計(jì)是通過(guò)處理雷達(dá)波從探頭發(fā)射到介質(zhì)表面然后返回到探頭的時(shí)間來(lái)測(cè)量料位的,在反射信號(hào)中混合有許多干擾信號(hào),所以,對(duì)真實(shí)回波的處理和對(duì)各種虛假回波的識(shí)別技術(shù)就成為雷達(dá)料位計(jì)能夠準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵因素。
(2)測(cè)量數(shù)據(jù)處理:
由于液面波動(dòng)和隨機(jī)噪聲等因素的影響,檢測(cè)信號(hào)中必然混有大量噪聲。為了提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度,必須對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理,盡可能消除噪聲。
經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用數(shù)據(jù)平滑方法可以達(dá)到滿(mǎn)意的效果。此方法也可有效的克服罐內(nèi)攪拌器對(duì)測(cè)量的影響。
(3)雷達(dá)料位計(jì)的特點(diǎn):
由于雷達(dá)料位計(jì)采用了上述*的回波處理和數(shù)據(jù)處理技術(shù),加上雷達(dá)波本身頻率高,穿透性能好的特點(diǎn),所以,雷達(dá)料位計(jì)具有比接觸式料位計(jì)和同類(lèi)非接觸料位計(jì)更加優(yōu)良的性能。
①可在惡劣條件下連續(xù)準(zhǔn)確地測(cè)量。
②操作簡(jiǎn)單,調(diào)試方便。
③準(zhǔn)確安全且節(jié)省能源。
④無(wú)需維修且可靠性強(qiáng)。
⑤幾乎可以測(cè)量所有介質(zhì)。
萬(wàn)圣供應(yīng)雷達(dá)波雷達(dá)料位計(jì)選型安裝應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)當(dāng)測(cè)量液態(tài)物料時(shí),傳感器的軸線和介質(zhì)表面保持垂直;當(dāng)測(cè)量固態(tài)物料時(shí),由于固體介質(zhì)會(huì)有一個(gè)堆角,傳感器要傾斜一定的角度。
(2)盡量避免在發(fā)射角內(nèi)有造成假反射的裝置。特別要避免在距離天線zui近的1/3錐形發(fā)射區(qū)內(nèi)有障礙裝置(因?yàn)檎系K裝置越近,虛假反射信號(hào)越強(qiáng))。若實(shí)在避免不了,建議用一個(gè)折射板將過(guò)強(qiáng)的虛假反射信號(hào)折射走。這樣可以減小假回波的能量密度,使傳感器較容易地將虛假信號(hào)濾出。
(3)要避開(kāi)進(jìn)料口,以免產(chǎn)生虛假反射。
(4)傳感器不要安裝在拱形罐的中心處(否則傳感器收到的虛假回波會(huì)增強(qiáng)),也不能距離罐壁很近安裝,*安裝位置在容器半徑的1/2處。
(5)要避免安裝在有很強(qiáng)渦流的地方。如:由于攪拌或很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)等,建議采用導(dǎo)波管或旁通管測(cè)量。
(6)若傳感器安裝在接管上,天線必須從接管伸出來(lái)。喇叭口天線伸出接管至少10mm。棒式天線接管長(zhǎng)度zui大100或250mm。接管直徑zui小250mm??梢圆扇〖哟蠼庸苤睆降姆椒?,以減少由于接管產(chǎn)生的干擾回波。
(7)關(guān)于導(dǎo)波管天線:導(dǎo)波管內(nèi)壁一定要光滑,下面開(kāi)口的導(dǎo)波管必須達(dá)到需要的zui低液位,這樣才能在管道中進(jìn)行測(cè)量。傳感器的類(lèi)型牌要對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)波管開(kāi)孔的軸線。若被測(cè)介電常數(shù)小于4,需在導(dǎo)波管末端安裝反射板,或?qū)?dǎo)波管末端彎成一個(gè)彎度,將容器底的反射回波折射走。