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微波物位測量詳細介紹
從測量原理中可以看出,雷達的傳播速度與介質無關,以光速傳播。因此,雷達傳感器可以工作在高溫(采用測量窗或彎管天線,介質溫度可達1000℃)、高壓(選擇合適的法蘭構造,可達64bar)、真空的環境中。介質的介電常數越大(大于1.5),雷達信號的反射效果越好。
如一束雷達脈沖波的發射時間為1ns,發射周期為278ns,脈沖波束的頻率是3.6MHz。天線在發射間隔作為接收裝置使用。儀表分析處理時間小于十億分秒的回波信號,并在極短的一瞬間分析處理回波圖。利用調整時間間隔技術,將3600600/s個回波圖放大、定位,然后進行分析處理。由于雷達傳感器的信號運行時間極短,所以對信號分析處理要求極高,且價格較貴,因此影響到這種技術在物位測量中的應用。只有當其他物位測量儀表都無法完成測量時,才會使用雷達式傳感器。如果發射時間為1ns,可以算出測量盲區為(1×10-9×3×108/2)15cm。
天線的形式有3種:棒式、喇叭式、導波管式。前兩種為非接觸測量。棒式天線雷達一般工作在150℃以下,介質介電常數大于3,帶塑料護套的棒式天線特別適合測強腐蝕性的介質。喇叭式天線雷達工作溫度可達400℃,介質介電常數較小,為2~3,由于喇叭口天線可以提供很好的聚焦效果,對粘附的介質不敏感,所以當介質表面有很強的旋渦或泡沫層,采用這種天線形式。當介質的介電常數很小,小于1.5,工礦惡劣,液面波動厲害,槽內結構件較多,適宜采用導波管式的雷達。
功能特點
雷達傳感器連續,非接觸測量傳感器探頭到介質表面的距離。不同的距離對應不同的物位。應用特殊的“調整間隔時間”技術,將每秒3600000個回波圖放大、定位,然后分別進行整合、判斷,每0.1秒精確地分析處理這些被放大的回波信號,節省分析頻率的時間。雷達信號是一種特殊形式的電磁波,其物理特性與可見光相似。根據量子論觀點:雷達信號可以穿透空間,傳播速度相當于光速。雷達信號是否可以被反射,取決于兩個因素:
、俦粶y介質的導電性;
、诒粶y介質的介電常數。所有導電的介質都能很好地反射雷達信號,即使介質的導電性不是很好,也能被很準確地測量。雷達測量傳感器可以測量所有介電常數>1.5的介質(空氣的介電常數是1)。介質的導電性越好或介電常數越大,回波信號的反射效果越好。
原創作者:金湖美安特自動化儀表有限公司