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雷达料位计工作原理

雷达料位计工作原理

雷达料位计
是基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。
雷达料位计的测量原理和雷达液位计以及雷达水位计的测量原理是一样的,只不过它们的测量的介质不一样,应用的环境也不一样。

基本原理
雷达波是一种特殊形式的电磁波,雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,遇到障碍物易于被反射,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。
KERD-800/900系列雷达料位计的频率越高,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,雷达料位计的测量效果越好。
发射-反射-接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收,KERD-800/900系列雷达料位计雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。
即:h= H–vt/2
式中 h为料位;H为槽高; v为雷达波速度;t为雷达波发射到接收的间隔时间
NIVELCO导波雷达料位计是依据时域反射原理( T D R T i m eDomain Reflectometry)为基础的雷达料位计,时域反射原理首先是用于通讯电缆的故障检测,今天二十一点游戏将导波雷达料位计成功应用于工业测量领域.

雷达物位计测量原理
调频连续波雷达物位计在测量过程中应用了按照线性变化的高频信号,雷达物位计的信号从天线发出,在被测量平面反射,回波被天线接收。雷达物位计信号的发出与回波接收的频率差被用于进一步的信号处理,频率差对应于测量距离。一个大的频率差应对于一个较大的测量距离。通过FFT频率差被转化为频谱差,进而换算出测量距离。物位与测量距离的差别取决于空罐的高度。
发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。
即使工况比较复杂的情况下,存在虚假回波,用最新的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。输入天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路:
D=C×T/2
其中C为光速
因空罐的距离E已知,则物位L为:
L=E-D
输出
通过输入空罐高度E(=零点),满罐高度F(=满量程)及一些应用参数来设定,应用参数将
自动使仪表适应测量环境。
对应于4-20mA输出。
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