雷達(dá)物位計是物位儀表一種常用產(chǎn)品類型,具有測量精準(zhǔn)、性能穩(wěn)定、可靠性高、維護(hù)簡便、適用范圍廣等優(yōu)點??砂惭b于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi),對液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行測量。適用于粉塵、溫度、壓力變化大、有惰性氣體及蒸汽存在的場合。那么,雷達(dá)物位計的種類和應(yīng)用具體有哪些呢?
一、產(chǎn)品分類
雷達(dá)物位計按工作方式可分為接觸式雷達(dá)物位計和非接觸式雷達(dá)物位計,具體如下:
1、非接觸式雷達(dá)物位計
非接觸式雷達(dá)物位計常用喇叭口天線或者透鏡式天線來發(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。
非接觸式雷達(dá)物位計,按照微波的波形又可分為脈沖雷達(dá)物位計和調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計。
2、接觸式雷達(dá)物位計
接觸式雷達(dá)物位計一般采用金屬波導(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)物料面時被反射,沿波導(dǎo)體返回發(fā)射器被接收。
這種可以通過導(dǎo)波線或?qū)РU直接接觸所測物料來測量的接觸式雷達(dá)物位計,主要是導(dǎo)波雷達(dá)物位計,根據(jù)其采用的金屬波導(dǎo)體不同,又可進(jìn)一步細(xì)分為:纜式(單/雙)、桿式(單/雙)和同軸導(dǎo)波雷達(dá)物位計。
相比接觸式雷達(dá)物位計,非接觸式雷達(dá)物位計具有安裝簡單、維護(hù)量少、使用方式靈活、不受到倉內(nèi)粉塵、溫度等因素的影響,是近年來發(fā)展最快的一種測量儀器。
二、技術(shù)原理
1、脈沖雷達(dá)物位計
脈沖雷達(dá)物位計是基于時間行程原理的無線電波測距系統(tǒng)。通過天線發(fā)射小于1mW的微功率微波(頻率為6Ghz或者26Ghz的無線電波)脈沖,這個脈沖以光速在空間傳播。微波脈沖信號遇到被測介質(zhì)表面,其部分能量被介質(zhì)表面反射回來,被天線接收。微波脈沖信號發(fā)射與接收的時間間隔同天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比,由此能夠計算出天線到被測介質(zhì)表面的距離。
2、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計
FMCW雷達(dá)用76-81GHz作為測量基頻(載頻),5GHZ為調(diào)節(jié)頻寬, 整個掃描時間為7ms,完成一次線性掃描,信號發(fā)射后,經(jīng)過一定的時間延遲后,接受到回波信號。由于有許多反射波,將所有的回波時間進(jìn)行快速傅立葉(FFT)變換,將時間信號轉(zhuǎn)換成有一定能量的頻譜,視頻譜比較高和比較陡的信號為有用信號。
3、導(dǎo)波雷達(dá)物位計
導(dǎo)波雷達(dá)物位計是一種微波物位計,它是微波(雷達(dá))定位技術(shù)的一種運用。它是通過一個可以發(fā)射能量波(一般為脈沖信號)的裝置發(fā)射能量波,能量波在波導(dǎo)管中傳輸,能量波遇到障礙物反射,反射的能量波由波導(dǎo)管傳輸至接收裝置,再由接收裝置接收反射信號。根據(jù)測量能量波運動過程的時間差來確定物位變化情況。由電子裝置對微波信號進(jìn)行處理,最終轉(zhuǎn)化成與物位相關(guān)的電信號。
三、應(yīng)用區(qū)別
雷達(dá)物位計的應(yīng)用范圍很廣泛,涵蓋了電力、鋼鐵、冶金、水泥、石油化工、造紙、食品等領(lǐng)域,但是應(yīng)用不同原理的雷達(dá)物位計,其解決的應(yīng)用工況也各有不同。
脈沖雷達(dá)物位計一般可以用于大部分應(yīng)用場合,主要針對圓柱形、35米以內(nèi)罐體介質(zhì)的液位測量;但對于球形罐,就需要使用導(dǎo)波雷達(dá)物位計進(jìn)行測量;而針對大量程、粉塵較大的容器或儲罐,就必須使用能量大、抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計。