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雷達(dá)料位計及其工作原理
2021-01-18
料位測量主要有兩大目的：一是通過物位測量來確定容器中物料的數(shù)量，以保證生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)所需物料的連續(xù)供應(yīng)；二是通過物位測量，了解物位是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，以便使生產(chǎn)過程正常進(jìn)行，保證產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)安全。用于料位測量的儀表有很多種，像射頻導(dǎo)納料位開關(guān)、振棒料位開關(guān)、音叉料位開關(guān)、阻旋料位開關(guān)以及雷達(dá)料位計等。本文主要介紹雷達(dá)料位計及其工作原理。
一、雷達(dá)料位計概述
雷達(dá)料位計采用HART通訊協(xié)議，可通過計算機(jī)、手持通訊器進(jìn)行組態(tài)，通過儀表測量和回波曲線來調(diào)整參數(shù)、判斷故障。其由發(fā)射和探測裝置組成，利用電磁波的特殊性能進(jìn)行料位檢測。雷達(dá)料位計的發(fā)射裝置可以發(fā)射一種特殊的電磁波，該電磁波的物理特性與可見光相似，以光速傳播，且傳播速度不受溫度、壓力、蒸汽等介質(zhì)特性的影響。雷達(dá)料位計發(fā)射率取決于被測介質(zhì)的傳導(dǎo)率和介電常數(shù)。電磁波可以穿透空間氮?dú)?、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號的反射效果越好。
由于雷達(dá)料位計采用了先進(jìn)的回波處理和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，加上雷達(dá)波本身頻率高，穿透性能好的特點，相比接觸式料位計和同類非接觸料位計，雷達(dá)料位計的性能更為優(yōu)良。具體說來雷達(dá)料位計具有以下特點和優(yōu)點：①英譯漢范圍廣，幾乎可以測量所有介質(zhì)。②操作維護(hù)簡單，調(diào)試方便。③安全環(huán)保、測量準(zhǔn)確、可靠性強(qiáng)。④可在惡劣工況下連續(xù)準(zhǔn)確地進(jìn)行測量。
二、雷達(dá)料位計工作原理和測量過程
1．雷達(dá)料位計的工作原理
雷達(dá)料位計的測量原理是基于時間行程原理，采用發(fā)射一反射一接收的方式工作的。發(fā)射裝置發(fā)出高頻脈沖并沿著探測組件（鋼纜或鋼棒）傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，根據(jù)距離與脈沖時間形成之間的正比關(guān)系計算得到距離，并通過電子部件將距離信號轉(zhuǎn)化為物位信號。
2．雷達(dá)料位計的測量過程
(1)發(fā)射裝置發(fā)出高頻脈沖并沿著探測組件（鋼纜或鋼棒）傳播，反射的脈沖信號沿纜繩傳導(dǎo)至儀表電子線路部分，微處理器對此信號進(jìn)行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比：D=CXT/2，其中C為光速。
計為自主研發(fā)生產(chǎn)的Rada-22高頻脈沖雷達(dá)料位計，是一種專用于固體料位的測量的物位儀表，其量程達(dá)30m。因采用喇叭式天線的25GHz高頻脈沖，在高粉塵和高溫物料的應(yīng)用場合尤其適用。產(chǎn)品采用獨(dú)特的瞄準(zhǔn)器（萬向節(jié)）設(shè)計，可根據(jù)現(xiàn)場工況調(diào)節(jié)天線的發(fā)射角度，使傾斜固料測量的可靠性得到有效提高。
以上就是“雷達(dá)料位計及其工作原理”的相關(guān)介紹，如欲了解更多物位開關(guān)（料位開關(guān)、液位開關(guān)）、物位計（料位計、液位計）等物位測量儀表方面的知識，歡迎關(guān)注微信公眾號：Jiweimeter。
一、雷達(dá)料位計概述
雷達(dá)料位計采用HART通訊協(xié)議，可通過計算機(jī)、手持通訊器進(jìn)行組態(tài)，通過儀表測量和回波曲線來調(diào)整參數(shù)、判斷故障。其由發(fā)射和探測裝置組成，利用電磁波的特殊性能進(jìn)行料位檢測。雷達(dá)料位計的發(fā)射裝置可以發(fā)射一種特殊的電磁波，該電磁波的物理特性與可見光相似，以光速傳播，且傳播速度不受溫度、壓力、蒸汽等介質(zhì)特性的影響。雷達(dá)料位計發(fā)射率取決于被測介質(zhì)的傳導(dǎo)率和介電常數(shù)。電磁波可以穿透空間氮?dú)?、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號的反射效果越好。
由于雷達(dá)料位計采用了先進(jìn)的回波處理和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，加上雷達(dá)波本身頻率高，穿透性能好的特點，相比接觸式料位計和同類非接觸料位計，雷達(dá)料位計的性能更為優(yōu)良。具體說來雷達(dá)料位計具有以下特點和優(yōu)點：①英譯漢范圍廣，幾乎可以測量所有介質(zhì)。②操作維護(hù)簡單，調(diào)試方便。③安全環(huán)保、測量準(zhǔn)確、可靠性強(qiáng)。④可在惡劣工況下連續(xù)準(zhǔn)確地進(jìn)行測量。
二、雷達(dá)料位計工作原理和測量過程
1．雷達(dá)料位計的工作原理
雷達(dá)料位計的測量原理是基于時間行程原理，采用發(fā)射一反射一接收的方式工作的。發(fā)射裝置發(fā)出高頻脈沖并沿著探測組件（鋼纜或鋼棒）傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，根據(jù)距離與脈沖時間形成之間的正比關(guān)系計算得到距離，并通過電子部件將距離信號轉(zhuǎn)化為物位信號。
2．雷達(dá)料位計的測量過程
(1)發(fā)射裝置發(fā)出高頻脈沖并沿著探測組件（鋼纜或鋼棒）傳播，反射的脈沖信號沿纜繩傳導(dǎo)至儀表電子線路部分，微處理器對此信號進(jìn)行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比：D=CXT/2，其中C為光速。
如圖所示，因空罐的距離E已知，則物位L為：L=E-D
(2)通過輸入空罐高度E（零點），滿罐高度F（滿量程）及一些應(yīng)用參數(shù)來設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動使儀表適應(yīng)測量環(huán)境。雷達(dá)料位計內(nèi)部的微處理器將物位轉(zhuǎn)換為4~20mA的電信號輸出。計為自主研發(fā)生產(chǎn)的Rada-22高頻脈沖雷達(dá)料位計，是一種專用于固體料位的測量的物位儀表，其量程達(dá)30m。因采用喇叭式天線的25GHz高頻脈沖，在高粉塵和高溫物料的應(yīng)用場合尤其適用。產(chǎn)品采用獨(dú)特的瞄準(zhǔn)器（萬向節(jié)）設(shè)計，可根據(jù)現(xiàn)場工況調(diào)節(jié)天線的發(fā)射角度，使傾斜固料測量的可靠性得到有效提高。
以上就是“雷達(dá)料位計及其工作原理”的相關(guān)介紹，如欲了解更多物位開關(guān)（料位開關(guān)、液位開關(guān)）、物位計（料位計、液位計）等物位測量儀表方面的知識，歡迎關(guān)注微信公眾號：Jiweimeter。
（深圳計為自動化技術(shù)有限公司市場部2021年1月18日發(fā)布）
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