喇叭口雷達(dá)物位計(jì)傳感器是*的雷達(dá)式物位測(cè)量?jī)x表,測(cè)量距離zui大70米,可以用于存儲(chǔ)罐、中間緩沖罐或過程容器的物位測(cè)量,輸出4~20mA模擬信號(hào)。高頻微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收,雷達(dá)波以光速運(yùn)行,遇到被測(cè)介質(zhì)表面,其部分能量被反射回來,被同一天線接收,發(fā)射脈沖與接收的脈沖的時(shí)間間隔與天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離是成正比的。運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保穩(wěn)定和的測(cè)量。
一、喇叭口雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量技術(shù)難點(diǎn):
由于固態(tài)物料(如沙石、煤炭等)的料面都有一定的安息角,因此固態(tài)料面的測(cè)量基本上是利用波在粗糙表面的漫反射。形成漫反射的條件近似于:顆粒直徑>1/6波長(zhǎng)。則波長(zhǎng)λ與頻率f的關(guān)系為: c=λf (3)可以算出它的波長(zhǎng)為8.6mm , 對(duì)顆粒直徑為2mm 以上的物料都可形成良好的漫反射;而當(dāng)c為光速3×l08m/s,喇叭口雷達(dá)物位計(jì)采用X波段頻率為5.8GHz或6GHz 的微波物位計(jì)時(shí),由式(3)可得波長(zhǎng)約為52mm,對(duì)于粒徑較小的顆粒狀物位,漫反射效果差,回波信號(hào)干擾嚴(yán)重。為改善測(cè)量性能,可提高發(fā)射信號(hào)的頻率,喇叭口雷達(dá)物位計(jì)采用K波段(24GHz或26GHz),從而得到較好的回波信號(hào)。從雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量原理可知,雷達(dá)料位計(jì)是通過處理雷達(dá)波從探頭發(fā)射到介質(zhì)表面,然后返回到探頭的時(shí)間來測(cè)量料位的。反射信號(hào)中混合有許多干擾信號(hào),因此,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)能否準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵因素。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。
二、喇叭口雷達(dá)物位計(jì)設(shè)計(jì)信號(hào)處理時(shí)應(yīng)考慮的因素:
雷達(dá)料位計(jì)是一種非常實(shí)用的物位測(cè)量工具,在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)中,會(huì)存在多種非理想情況,在雷達(dá)料位計(jì)設(shè)計(jì)信號(hào)處理方法時(shí),必須考慮以下五點(diǎn)因素:
1、雷達(dá)料位計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)合往往是局限的狹小空間,而不是開放的巨大的空間。喇叭口雷達(dá)物位計(jì)發(fā)射的信號(hào)是電磁波,電磁波在空間是發(fā)散傳播的,具有電磁波所有的一切特性,如反射,衍射,折射等。傳播空間中的任何物體都會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的反射。狹小的空間會(huì)產(chǎn)生諸多的反射信號(hào),其中有物體表面的直接反射信號(hào),也有信號(hào)的來回反射和震蕩(表面間的多次反射)。
2、當(dāng)液面的高度不同時(shí),相當(dāng)于測(cè)量空間形狀在不斷變化,信號(hào)的反射和震蕩情況也不同。特別是當(dāng)測(cè)量的空間有曲面時(shí),如拱頂罐,球形容器或臥式橢圓罐時(shí),由于曲面對(duì)電磁波有聚焦作用,液位的高度變化對(duì)反射的影響更大。
3、在雷達(dá)料位計(jì)安裝和投用后,應(yīng)用場(chǎng)合的空間表面情況不斷變化的。以反應(yīng)罐為例,化工過程需要測(cè)量的介質(zhì)是多種多樣的,進(jìn)料時(shí)液面會(huì)有變化,如物料黏附,罐體內(nèi)表面的物理或化學(xué)特性變化等,這些變化不可避免地會(huì)影響反射信號(hào)的強(qiáng)度。
4、某些應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的介質(zhì)會(huì)直接影響到雷達(dá)波的發(fā)射和接受。一方面表現(xiàn)在對(duì)天線的影響上。如蒸汽冷凝在天線表面,物料結(jié)晶在天線表面。另一方面罐內(nèi)介質(zhì)的揮發(fā)或霧化,也會(huì)影響雷達(dá)波的傳播,進(jìn)而對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響。
5、喇叭口雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量的液面也有多種情況變化,如靜止時(shí)是鏡面;液位變化時(shí)表面會(huì)產(chǎn)生波動(dòng);有時(shí)可能會(huì)有泡沫的存在。在不同的情況下,信號(hào)的多次反射情況會(huì)發(fā)生變化。