雷達(dá)物位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和局限性
發(fā)布時(shí)間：2020-12-30
雷達(dá)波測量儀的工作原理是通過天線系統(tǒng)發(fā)射、接收極短的微波脈沖，將雷達(dá)波以光速傳播，工作時(shí)間可由電子元件轉(zhuǎn)換為物位信號(hào)，采用特殊的時(shí)間延展方法，可保證在極短的時(shí)間內(nèi)對物位進(jìn)行穩(wěn)定、準(zhǔn)確的測量。雷達(dá)物位計(jì)適用于液體、漿料和粒料的非接觸連續(xù)物位測量，也可用于溫度、壓力變化大且易揮發(fā)惰性氣體的測量。
高頻雷達(dá)相對于低頻雷達(dá)有如下優(yōu)點(diǎn)：
高頻雷達(dá)物位計(jì)(主要指26GHz和24GHz)具有能量高、波束角小(通常采用Φ95的喇叭天線，其波束角8o，而6GHz低頻脈沖雷達(dá)則采用直徑24GHz、波束角15o的喇叭天線)，其天線尺寸小，精度高。
在26GHz和6GHz兩個(gè)波長上分別測量了50mm和50mm的散料位置，在測量散料位置時(shí)，主要是通過散料表面的漫反射，散料尺寸與散料強(qiáng)度成正比，散料直徑大部分小于50mm，因此26GHz是目前散料尺寸測量的最好選擇。
對于某些直徑較小、高度較低的小罐應(yīng)用，6GHz雷達(dá)天線長度(300-400mm)無形中增加了盲區(qū)(約600mm)，克服了6GHz雷達(dá)方向性差(角較大)導(dǎo)致的多徑反射；26GHz雷達(dá)頻率高頻，天線短，方向性好，克服了6GHz雷達(dá)的缺點(diǎn)，適用于小罐測量。
因?yàn)楝F(xiàn)場環(huán)境惡劣，隨著時(shí)間的推移，雷達(dá)天線會(huì)堆積污物、水汽等，26GHz天線體積小，加天線罩可以大大改善水汽的影響；6GHz雷達(dá)天線體積大，加天線罩很難。而且儀器比較重，清洗困難。
因?yàn)?6GHz雷達(dá)的方向性好，許多惡劣的工作條件，可以通過簡單的隔離，把雷達(dá)裝在容器中進(jìn)行測量。
目前，雷達(dá)物位計(jì)已成為市場上的主流產(chǎn)品，而低頻雷達(dá)物位計(jì)雖然具有較低的價(jià)格優(yōu)勢，但在主要應(yīng)用領(lǐng)域，都屬于淘汰品。通過超聲物位計(jì)的應(yīng)用，為了得到較好的回波信號(hào)，傳感器工作頻率約為40KHz，波長約為9mm，此時(shí)發(fā)射波的開角為7°-8°。較高的工作頻率，其開角較小，但測量范圍較小；用超聲波模擬，雷達(dá)物位計(jì)得到的回波具有上述效應(yīng)，其工作頻率應(yīng)為26GHz，此時(shí)的波長為11mm。采用100mm口徑口徑時(shí)，可以得到7°-8°開角的發(fā)射波。如果雷達(dá)的工作頻率是6GHz，那么與超聲相同的工作頻率就是10KHz。但工作頻率為10kHz的超聲物位計(jì)在測量固體料位時(shí)，其各項(xiàng)指標(biāo)都很不理想，尤其不適合測量固體料位。
雷達(dá)物位計(jì)的局限性包括以下幾個(gè)方面：
對雷達(dá)性能的影響是介電常數(shù)，在理論上，雷達(dá)在真空環(huán)境下的衰減極小，在空氣中存在對雷達(dá)衰減物時(shí)，如含高介電粉體(石墨、鐵合金等)，水蒸氣量大，測量距離和效果受到影響。
測量介質(zhì)中的揮發(fā)性氣體在天線上會(huì)聚集，水蒸氣會(huì)聚集在天線上，這時(shí)，會(huì)影響雷達(dá)波的發(fā)射，嚴(yán)重時(shí)將無法發(fā)射出雷達(dá)波。
測量介質(zhì)的介電常數(shù)不能太小。
雖然溫度和壓力對雷達(dá)的影響不大，但是雷達(dá)天線接收材料的限制，雷達(dá)適應(yīng)溫度和壓力的使用范圍與所用材料和密封結(jié)構(gòu)有關(guān)。
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