導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理
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導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)是基于時(shí)間行程原理的“俯視式”測(cè)量?jī)x表,其測(cè)量原理如圖1所示。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)在測(cè)量從參考點(diǎn)(儀表過(guò)程連接處)到被測(cè)物料表面的距離時(shí),脈沖發(fā)生器產(chǎn)生高頻脈沖,高頻脈沖注入探頭并沿著導(dǎo)波體向下傳輸,導(dǎo)波體可以是金屬硬桿或柔性金屬纜繩。當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)被反射,反射脈沖信號(hào)沿導(dǎo)波體傳遞至接收器,并送入微處理器中將距離信號(hào)轉(zhuǎn)換為物位信號(hào)。
導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)主要由發(fā)射和接收裝置、導(dǎo)波探頭、信號(hào)處理器、操作面板、顯示表頭及故障報(bào)警等部分構(gòu)成。導(dǎo)波探頭是導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的重要組成部分,在液位計(jì)選型時(shí),根據(jù)工況的不同選擇適宜的導(dǎo)波探頭,才能測(cè)得準(zhǔn)確的液位。導(dǎo)波探頭分為桿式、纜式和同軸桿式三大類(lèi),不同類(lèi)型的導(dǎo)波探頭有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。桿式適宜測(cè)量存在起泡、沸騰表面或形成湍流的介質(zhì),對(duì)蒸汽和泡沫有很強(qiáng)的抑制力,但不宜應(yīng)用于太大量程的測(cè)量,原因是桿式太長(zhǎng)不易運(yùn)輸和安裝;纜式適用于大量程的測(cè)量,不受量程范圍的限制,而且適宜測(cè)量粘稠性液體或固體粉末介質(zhì);同軸桿式適宜測(cè)量液化氣和介電常數(shù)低的液體。
導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)除了具有一般雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)外,還具有如下優(yōu)點(diǎn):
a.可測(cè)量多種不同介質(zhì)。測(cè)量介質(zhì)包括液體、固體、顆粒及粉料等,且不受介電常數(shù)、溫度、壓力及密度等條件變化的影響,可測(cè)量介電常數(shù)在1.4~100.0(空氣的介電常數(shù)是1.0)的幾乎所有的液體和漿體[1]。
b.信號(hào)穩(wěn)定、準(zhǔn)確。信號(hào)在導(dǎo)波探頭中的傳輸不受液面波動(dòng)和儲(chǔ)罐中障礙物的影響,液位計(jì)所接收到的返回信號(hào)較強(qiáng),并且導(dǎo)波雷達(dá)可根據(jù)底部回波信號(hào)將測(cè)量值加以修正,使信號(hào)更為穩(wěn)定準(zhǔn)確。
c.特別適合測(cè)量含有蒸汽、霧氣和泡沫的介質(zhì)。霧氣和泡沫對(duì)測(cè)量無(wú)影響,由于電磁波不通過(guò)空間傳播,因而霧氣不會(huì)引起信號(hào)衰減,泡沫也不會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行散射而損失能量[2]。
d.能耗低。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)輸出到導(dǎo)波探頭的信號(hào)能量小,約為常規(guī)雷達(dá)發(fā)射能量(1m W)的10%(約0.1m W),因此采用的是回路供電而不是單獨(dú)的交流供電,從而極大地節(jié)省了安裝費(fèi)用。
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