雷达料位计说明书

2022-07-08

第一篇:雷达料位计说明书

导波雷达料位计的原理及应用

导波雷达料位计的原理及应用

一、导波雷达料位计概述

料位是工业生产中的一个重要参数。料位测量的方法很多,针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计,吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表,都有各自的特点和应用范围。导波雷达料位计运用先进的雷达测量技术,以其优良的性能,尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下,显示出其卓越的性能,在工业生产中发挥着越来越重要的作用。

二、原理及技术性能

雷达波是一种特殊形式的电磁波,导波雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。 雷达波的频率越高,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,导波雷达料位计的测量效果越好。 1.导波雷达料位计的基本原理

导波雷达料位计组成:它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。

发射-反射-接收是导波雷达料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收,雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。 即:h=?H–vt/2? 式中?h为料位;H为槽高;?v为雷达波速度;t为雷达波发射到接收的间隔时间; 2.导波雷达料位计测量料位的先进技术: (1)回波处理新技术的应用

从导波雷达料位计的测量原理可以知道,导波雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的,在反射信号中混合有许多干扰信号,所以,对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为导波雷达料位计能够准确测量的关键因素。 (2)测量数据处理:

由于液面波动和随机噪声等因素的影响,检测信号中必然混有大量噪声。为了提高检测的准确度,必须对检测信号进行处理,尽可能消除噪声。

经过大量的实验验证,采用数据平滑方法可以达到满意的效果。此方法也可有效的克服罐内搅拌器对测量的影响。 (3)导波雷达料位计的特点:

由于导波雷达料位计采用了上述先进的回波处理和数据处理技术,加上雷达波本身频率高,穿透性能好的特点,所以,导波雷达料位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。 ①可在恶劣条件下连续准确地测量。 ②操作简单,调试方便。 ③准确安全且节省能源。 ④无需维修且可靠性强。 ⑤几乎可以测量所有介质。

三、安装应注意的问题

(1)当测量液态物料时,传感器的轴线和介质表面保持垂直;当测量固态物料时,由于固体介质会有一个堆角,传感器要倾斜一定的角度。

(2)尽量避免在发射角内有造成假反射的装置。特别要避免在距离天线最近的1/3锥形发射区内有障碍装置(因为障碍装置越近,虚假反射信号越强)。若实在避免不了,建议用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度,使传感器较容易地将虚假信号滤出。 (3)要避开进料口,以免产生虚假反射。

(4)传感器不要安装在拱形罐的中心处(否则传感器收到的虚假回波会增强),也不能距离罐壁很近安装,最佳安装位置在容器半径的1/2处。

(5)要避免安装在有很强涡流的地方。如:由于搅拌或很强的化学反应等,建议采用导波管或旁通管测量。

(6)若传感器安装在接管上,天线必须从接管伸出来。喇叭口天线伸出接管至少10mm。棒式天线接管长度最大100或250mm。接管直径最小250mm。可以采取加大接管直径的方法,以减少由于接管产生的干扰回波。

(7)关于导波管天线:导波管内壁一定要光滑,下面开口的导波管必须达到需要的最低液位,这样才能在管道中进行测量。传感器的类型牌要对准导波管开孔的轴线。若被测介电常数小于4,需在导波管末端安装反射板,或将导波管末端弯成一个弯度,将容器底的反射回波折射走。

四、应用中存在的问题及解决方法

有些工况下所使用的导波雷达料位计,因为传感器安装位置不当及条件所致,出现了一些问题,下面将对一些使用中的问题提出解决方案,供大家参考。 1.探头结疤和频繁故障的解决方法

第一个办法是将探头安装位置提高,但是有时候安装条件限制,不能提高的情况下,就应采用将料位测量值与该槽的泵联锁的办法,解决这一难题:将最高料位设定值减小0.5m左右,当料位达到该最高值时,即可停进料泵或开启出料泵。 2.导波雷达料位计被淹相应的改进办法? 解决这种问题的办法是将导波雷达料位计改为导波管式测量。仍在原开孔处安装导波管式导波雷达料位计,导波管高于排汽管0.2m左右,?这样一来,即使出现料浆从排汽管溢出的恶劣工况,也不会使料位计天线被料浆淹没,而且避免了搅拌器涡流的干扰及大量蒸汽从探头处冒出,减少了对探头的损害,同时由于导波管聚焦效果好,接收的雷达波信号更强,取得了很好的测量效果。使用导波管测量方式,可以改善表计测量条件,提高仪表测量性能,具有很高的推广应用价值。 3.关于泡沫对测量的影响:

干泡沫和湿泡沫能将雷达波反射回来,对测量无影响;中性泡沫则会吸收和扩散雷达波,因而严重影响回波的反射甚至没有回波。当介质表面为稠而厚的泡沫时,测量误差较大或无法测量,在这种工况下,导波雷达料位计不具有优势,这是其应用的局限性。

4.对于天线结疤的处理:

介电常数很小的挂料在干燥状态下对测量无影响,而介电常数很高的挂料则对测量有影响。可用压缩空气吹扫(或清水冲洗),且冷却的压缩空气可降低法兰和电器元件的温度。还可用酸性清洗液清洗碱性结疤,但在清洗期间不能进行料位测量。

五、结束语

导波雷达料位计是目前各类料位测量仪表计中适用范围最广、测量最精确、维护最方便的料位测量仪表。随着其价格的进一步降低,性价比的提高,应用将会越来越广泛,在料位测量中发挥越来越重要的作用。本文对其进行系统的阐述,旨在为广大维护人员更好地使用和掌握它,希望能对大家提供一些借鉴和帮助。

导波雷达物位计 工作原理:导波雷达物位计是一种微波物位计,它是微波(雷达)定位技术的一种运用。它是通过一个可以发射能量波(一般为脉冲信号)的装置发射能量波,能量波在波导管中传输,能量波遇到障碍物反射,反射的能量波由波导管传输至接收装置,再由接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理,最终转化成与物位相关的电信号。能量辐射水平低,该设备使用能量波的是脉冲能量波(频率一般比智能雷达物位计低)。一般脉冲能量波的最大脉冲能量为1mW左右(平均功率为1μW左右),不会对其他设备以及人员造成辐射伤害。适用范围及特点:导波微波物位仪表用于对液体、浆料及颗粒料等介电常数比较小的介质的进行接触连续测量,适用于温度、压力变化大、有惰性气体或蒸汽存在的场合。具有以下特点

1、通用性强:可测量液位及料位,可满足不同温度、压力、介质的测量要求,最高测量温度可达800℃,最大压力可达5MPa,并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合。

2、防挂料:独特的电路设计和传感器结构,使其测量可以不受传感器挂料影响,无需定期清洁,避免误测量。

3、免维护:测量过程无可动部件,不存在机械部件损坏问题,无须维护。

4、抗干扰:接触式测量,抗干扰能力强,可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。

5、准确可靠:测量量多样化,使测量更加准确,测量不受环境变化影响,稳定性高,使用寿命长。主要技术参数: 正常工作条件:环境温度:-20~50℃;相对湿度:5%~100%(包括直接湿);环境压力:86kPa~108 kPa;测量范围: 0~6米,缆式最大可达35米;过程连接: 螺纹 或者法兰;过程温度: -40 -250℃;过程压力: 0.1~6Mpa;工作频率: 1.8GHz;响应速度: ≥0.2s(根据具体情况而定)重 复 性: ± 3mm ;分 辨 率: 1mm ;电流信号: 4~20mA/HART;精

度: <0.1% ;通讯接口: HART 通讯协议 ;电

源: 24V DC(+/-10%) /波纹电压:1Vpp;耗 电 量: max22.5mA ;防爆认证: Exia II CT6 ;外壳保护等级: IP68;两线制接线: 供电和信号输出公用一根两芯线;电缆入口: 两个M20ⅹ1.5(电缆直径5 … 9mm)。 型号及说明: TQ-DLUL 厂家代号 C1 8㎜缆式探头/不锈钢(最大量程35m、-40~250℃) 探头型式及材料 C2 10㎜杆式探头/不锈钢(最大量程6m、-40~250℃) C3 同轴管式探头/不锈钢(最大量程6m、-40~350℃) 0 螺纹连接 过程连接 1 标准法兰 0 一体化(普通型) 电子部件相关 1 分离型(3m电缆) 2 其他 P 普通型 防爆选项 I 本安型 1 现场显示 显示及编程器 2 编程器 3 现场显示+编程器 4 无 X 客户的特殊要求:如防爆外壳、量程等 其他选项

第二篇:雷达液位计(模版)

不同型号雷达液位计对比分析

雷达液位计是利用将信号发射出去,然后接收物体反射回来的信号,进而分析物体与自己相隔距离这种方法原理来工作的。它主要应用于无法接触液体、浆料及颗粒料但是需要连续测量物体位置的领域,在温度和压力变化都很大的或者有惰性气体存在挥发的场合能起到较大作用。就中国目前的雷达液位计市场分析来看,不同型号和级别的产品差距还是有点大的。

目前市场上最为流行的三大雷达液位计分别是导波雷达液位计、高频雷达液位计和智能雷达液位计。三种液位计所依据的基本工作原理都是一样的,不过由于所适用的领域不同,三者之间习性还是有些微不同的。

技术方面:导波雷达液位计的测量不会因为介质、温度、惰性气体等物体的变化而受到影响;高频雷达液位计的发射频率高达26GHz/24GHz,它的信号分析也因此更加高速;智能雷达液位计可以将其自身的运行时间通过内部电子部件转换成物位信号,而其高智能的时间延伸方法也可以确保极短时间内测量的稳定性和精确性。 性能方面:导波雷达液位计的测量精度为5mm,它的量程为60米,可以耐住250度的高温、40公斤的高压;高频雷达液位计的天线会在一瞬间发射微波脉冲,信号传输出去后,也会在瞬间被反射回来,进行分析的速度也很快;智能雷达液位是即使在工况很复杂的情况下,回波有可能是虚假的,它也能利用所拥有的最新微处理技术和调试软件十分快捷和准确的分析出物位的正确回波。 适用领域方面:导波雷达液位计适用于爆炸危险区域,如煤仓、灰仓、油罐、酸罐等;高频雷达液位计适用于大量程的液体测量,比如在水库、大坝、大桥、钻井平台上测量水面,最大可到80米;智能雷达液位计适用于对物体位置要求十分严格,并且精确程度要求比较高的领域,如科技探测等。

孔板流量计与电磁流量计对比

流量计量,在产品质量、生产效率、科学技术的发展方面都能发挥重要的作用,占据了重要的位置,尤其是当今能力资源丰富程度每况愈下、工业上自动化程度越来越高的背景下,在国民经济中,流量计量占据了更加重要的地位和体现出更加显著的作用。现对流量统计中的孔板流量计和电磁流量计进行对比分析。

设计原理方面:孔板流量计是这样一种装置,它由标准孔板和多参数差压变送器组合而成,是一种高量程比差压流量设备;电磁流量计利用的是法拉第电磁感应定律,是通过这一原理制造出的用来测量管内导电介质体积流量的一种感应式仪表。

应用领域方面:孔板流量计多用于测量液、气体,蒸汽等的流量,被广泛应用在各种与国民生活息息相关如水电等领域的测量和过程控制;而电磁流量计恰恰相反,无法应用于测量气体、蒸汽以及纯净水的流量方面,它多投身到测量腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量方面。 优点方面:孔板流量计最显著的优点是拥有在流量计中唯一的特性,即它使用的是全世界通用的标准节流件,国际标准组织也认可了这一事实,它不需要在实际流动中校准,可立即投入使用;电磁流量计最显著的优点便是它的流量变送器的口径从2.5mm到2.6m都有,测量范围大大扩张,同时它在测量中不涉及流体的温度、压力,也不受密度、粘度的影响。

缺点方面:孔板流量计在所有的流量计产品中只拥有中等水平的测量重复性、精确度,并且由于影响因素的错综复杂,使它的精确度很难提高,这也成为它的扩张短板之一;而电磁流量计方面,由于它不能测量非导电介质的流量而只能测量导电介质的液体流量,导致它的应用有一定的局限性,因而很多行业都无法使用它,同时价格较高也成为制约电磁流量计广泛应用的重要因素。

第三篇:雷达液位计原理及使用

1.

雷达液位计的测量原理

雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波,这些波经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比,关系式如下:

D=CT/2 式中 D——雷达液位计到液面的距离

C——光速

T——电磁波运行时间

雷达液位计记录脉冲波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可算出液面到雷达天线的距离,从而知道液面的液位。 在实际运用中,雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计,功耗大,须采用四线制,电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计,功耗低,可用二线制的24V DC供电,容易实现本质安全,精确度高,适用范围更广。

VEGAPULS雷达液位计采用脉冲微波技术,其天线系统发射出频率为6.3GHz、持续时间为0.8ns的脉冲波束,接着暂停278ns,在脉冲发射暂停期间,天线系统将作为接收器,接收反射波,同时进行回波图像数据处理,给出指示和电信号。

2.

雷达液位计的特点

(1)雷达液位计采用一体化设计,无可动部件,不存在机械磨损,使用寿命长。

(2)雷达液位计测量时发出的电磁波能够穿过真空,不需要传输媒介,具有不受大气、蒸气、罐内挥发雾影响的特点,能用于挥发的介质如粗苯的液位测量。

(3)雷达液位计几乎能用于所有液体的液位测量。电磁波在液位表面反射时,信号会衰减,当信号衰减过小时,会导致雷达液位计无法测到足够的电磁波信号。导电介质能很好地反射电磁波,对VEGAPULS雷达液位计,甚至微导电的物质也能够反射足够的电磁波。介电常数大于1.5的非导电介质(空气的介电常数为1.0)也能够保证足够的反射波,介电常数越大,反射信号越强。在实际应用中,几乎所有的介质都能反射足够的反射波。

(4)采用非接触式测量,不受罐内液体的密度、浓度等物理特性的影响。 (5)测量范围大,最大的测量范围可达0~35m,可用于高温、高压的液位测量。

(6)天线等关键部件采用高质量的材料,抗腐蚀能力强,能适应腐蚀性很强的环境。

(7)功能丰富,具有虚假波的学习功能。输入液面的实际液位,软件能自动 1 地标识出液面到天线的虚假回波,排除这些波的干扰。

(8)参数设定方便,可用液位计上的简易操作键进行设定,也可用HART协议的手操器或装有VEGA Visual Operating软件的 PC机在远程或直接接在液位计的通信端进行设定,十分方便。

3.

雷达液位计安装的注意事项

雷达液位计能否正确测量,依赖于反射波的信号。如果在所选择安装的位置,液面不能将电磁波反射回雷达天线或在信号波的范围内有干扰物反射干扰波给雷达液位计,雷达液位计都不能正确反映实际液位。因此,合理选择安装位置对雷达液位计十分重要,在安装时应注意以下几点:

(1)雷达液位计天线的轴线应与液位的反射表面垂直。

(2)罐内的搅拌器、罐壁的黏附物和阶梯等物体,如果在雷达液位计的信号范围内,会产生干扰的反射波,影响液位测量。在安装时要选择合适的安装位置,以避免这些因素的干扰。

(3)喇叭型的雷达液位计的喇叭口要超过安装孔的内表面一定的距离(>10mm)。棒式液位计的天线要伸出安装孔,安装孔的长度不能超过100mm。对于圆型或椭圆型的容器,应装在离中心为1/2R(R为容器半径)距离的位置,不可装在圆型或椭圆型的容器顶的中心处,否则雷达波在容器壁的多重反射后,汇集于容器顶的中心处,形成很强的干扰波,会影响准确测量。

(4)对液位波动较大的容器的液位测量,可采用附带旁通管的液位计,以减少液位波动的影响。

安装完毕以后,可以用装有VEGA Visual Operating软件的 PC机观察反射波曲线图,来判断液位计安装是否恰当,如不恰当,则进一步调整安装位置,直到满意为止。

对于有些安装位置无法避免的干扰波,还可利用VEGAPULS 雷达液位计识别虚假波的功能,液位计能根据实际液位标识出干扰反射波,并存于雷达液位计的内部数据库,使雷达液位计在数据处理时能识别这些干扰波,去除这些干扰反射波的影响,保证测量的准确性。

4. 雷达液位计的维护

雷达液位计主要由电子元件和天线构成,无可动部件,在使用中的故障极少。使用中偶尔遇到的问题是,贮槽中有些易挥发的有机物会在雷达液位计的喇叭口或天线上结晶,对它们只要定期检查和清理即可,维护量少。

在日常维护中,可以用 PC机(装有VEGA Visual Operating软件)远程观察反射波曲线图,对于后来可能新产生的干扰波,可以利用液位计有识别虚假波的功能,除去这些干扰反射波的影响,保证准确测量。

第四篇:导波雷达液位计变送器的安装调试

污水处理污水池液位(VEGA Hart协议)

1、原理:雷达波是一种特殊形式的电磁波,导波雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。 雷达波的频率越高,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,导波雷达料位计的测量效果越好。

2、导波雷达料位计组成:它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。 发射-反射-接收是导波雷达料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收,雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。

即:h=H–vt/2 式中h为料位;H为槽高;v为雷达波速度;t为雷达波发射到接收的间隔时间。

3、安装应注意的问题 (1)当测量液态物料时,传感器的轴线和介质表面保持垂直;当测量固态物料时,由于固体介质会有一个堆角,传感器要倾斜一定的角度。 (2)尽量避免在发射角内有造成假反射的装置。特别要避免在距离天线最近的1/3锥形发射区内有障碍装置(因为障碍装置越近,虚假反射信号越强)。若实在避免不了,建议用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度,使传感器较容易地将虚假信号滤出。 (3)要避开进料口,以免产生虚假反射。 (4)传感器不要安装在拱形罐的中心处(否则传感器收到的虚假回波会增强),也不能距离罐壁很近安装,最佳安装位置在容器半径的1/2处。 (5)要避免安装在有很强涡流的地方。如:由于搅拌或很强的化学反应等,建议采用导波管或旁通管测量。 (6)若传感器安装在接管上,天线必须从接管伸出来。喇叭口天线伸出接管至少10mm。棒式天线接管长度最大100或250mm。接管直径最小250mm。可以采取加大接管直径的方法,以减少由于接管产生的干扰回波。(7)关于导波管天线:导波管内壁一定要光滑,下面开口的导波管必须达到需要的最低液位,这样才能在管道中进行测量。传感器的类型牌要对准导波管开孔的轴线。若被测介电常数小于4,需在导波管末端安装反射板,或将导波管末端弯成一个弯度,将容器底的反射回波折射走。

4、参数调整:确认液位计的接线正确无误后,给仪表送电 测出或估计出所测容器顶端到液位计安装法兰的高度 询问工艺人员液位控制的最高位置,用容器顶端到法兰高度减去控制的最高位置。

用手操器连接液位计的接线端子(不分正负),进入手操器菜单,选择“online”、再选“LRV”进入输入“0”确认退出,再选择“URV”输入计算的数据确信退出,再选择“SEND”发送数据到液位计。

导波雷达液位计四大故障现象之一:探头结疤和频繁故障处理方法:第一个办法是将探头安装位置提高,但是有时候安装条件限制,不能提高的情况下,就应采用将料位测量值与该槽的泵联锁的办法,解决这一难题:将最高料位设定值减小0.5m左右,当料位达到该最高值时,即可停进料泵或开启出料泵。

导波雷达液位计故障现象之二:被淹相应的处理方法:解决这种问题的办法是将雷达料位计改为导波管式测量。仍在原开孔处安装导波管式雷达料位计,导波管高于排汽管0.2m左右, 这样一来,即使出现料浆从排汽管溢出的恶劣工况,也不会使料位计天线被料浆淹没,而且避免了搅拌器涡流的干扰及大量蒸汽从探头处冒出,减少了对探头的损害,同时由于导波管聚焦效果好,接收的雷达波信号更强,取得了很好的测量效果。使用导波管测量方式,可以改善表计测量条件,提高仪表测量性能,具有很高的推广应用价值。 导波雷达液位计故障现象之三:关于泡沫对测量的影响:干泡沫和湿泡沫能将雷达波反射回来,对测量无影响;中性泡沫则会吸收和扩散雷达波,因而严重影响回波的反射甚至没有回波。当介质表面为稠而厚的泡沫时,测量误差较大或无法测量,在这种工况下,雷达料位计不具有优势,这是其应用的局限性。

导波雷达液位计故障现象之四:对于天线结疤的处理:介电常数很小的挂料在干燥状态下对测量无影响,而介电常数很高的挂料则对测量有影响。可用压缩空气吹扫(或清水冲洗),且冷却的压缩空气可降低法兰和电器元件的温度。还可用酸性清洗液清洗碱性结疤,但在清洗期间不能进行料位测量.

第五篇:调频连续波(FMCW)雷达/微波物位计的工作原理

FMCW是取英文Frequency Modulated Continuous Wave的词头的缩写。FMCW 技术是在雷达物位测量设备中最早使用的技术。

FMCW微波物位计采用线性的调制的高频信号,一般都是采用10GHz或24GHz微波信号。它是一种基于复杂数学公式的间接测量方法,由频谱计算出物位距离。天线发射出被线性调制的连续高频微波信号并进行扫描,同时接收返回信号。发射微波信号和返回的微波信号之间的频率差与到介质表面的距离成一定比例关系。

如果我们认为被线性调制的发射微波信号的斜率为K,发射信号和反射信号的频率为rf,滞后时间差为rt,发射天线到介质表面的距离为R,C为光速。

那么我们可以得到:rt = 2R/C

由于采用的是调频的微波信号,因此我们可得:rf = K×rt; 两式合并后,我们得到公式: R = C× rf/2K (公式2)

根据公式2,我们可以看到,天线到介质表面的距离R与发射频率和反射频率差rf成正比关系。

信号处理部分将发射信号和回波信号进行混合处理,得到混合信号频谱,并通过独立的快速傅立叶(FFT)变化来区分不同的频率信号,最后得到准确地数字回波信号,计算出天线到介质表面的距离。

实际上,FMCW信号是在两个不同的频率之间循环。目前市场上的FMCW微波物位计主要以两种频率为主:9到10GHz和24.5到25.5GHz。

采用FMCW原理的微波物位计都具有连续自校准的处理功能。被处理的信号与 一个表示已知固定距离的内部参照信号进行比较。任何差值会自动得 到补偿,这样消除了由温度波动或变送器内部电子部件老化引起的可能的测量漂移。

2.2、脉冲

脉冲雷达物位计,与超声波技术相似,使用时差原理计算到介质表面的距离。 设备传输固定频率的脉冲,然后接收并建立回波图形。信号的传播时间 直接与到介质的距离成一定比例。但是与超声波使用声波不同,雷达使用的是电磁波。它利用好几万个脉冲来 “扫描”容器并得到完整的回波图。

通常,采用脉冲方式的微波物位计的精度和可靠性都不如FMCW微波位计,但是脉冲物位计因为价格较FMCW低很多,因此是目前市场应用得最多的微波物位计。当然,很多生产厂商通过增强回波处理功能等方式大大提高了脉冲雷达的可靠性。

2.3、导波雷达

也被称作时域反射式雷达,即TDR。导波雷达是非接触式雷达和导波天线相结合的产物。它将微波信号发射到导波杆或缆上,使微波能量集中在导波杆或缆周围而不会“扩散”。它一般都是采用脉冲波,但也有采用连续波的。 这种工作原理的测量方式使它具有了能够测量较低的介电常数的介质、能够有效的避开容器内干扰物的影响、不受水蒸汽的影响、可以用于测量固体等优点,但同时它像所有的接触式物位测量设备一样,具有易粘附、易磨损,甚至造成断缆、受粉尘影响较大的缺点。

2.4、技术评论

我曾经在用户处,听说一种说法,采用脉冲技术比连续调频原理的雷达要好得多。我觉得这种说法是不科学。固然,FMCW技术的雷达存在着:成本相对较高,功耗较大等缺陷,但是它的工作方式保证了它的可靠性更优,信号的失真度也会降到最低。因此在一些工况较复杂的应用,依然能体现出它的优势来。当然,脉冲雷达技术经过近几年的大力发展,也有了巨大的飞跃,克服了很多技术上的缺陷,可靠性也大大地提高了。

前段时间我们有家代理商跟我说,有某雷达供应商的销售跟客户提到,脉冲雷达可以实现在同一个安装多台雷达,而信号不会相互影响;而FMCW技术的雷达就会有问题。但是没有解释因为什么原因。我听了之后,觉得很诧异,市场竞争已经到这种程度了?其实,安装在同一个仓上的雷达信号相互影响,恰恰是脉冲雷达的一个缺点,由于它的工作状态是相当于通讯里面“单工”方式,因此容易把其他同规格雷达发出的信号接受到而产生错误测量信号。因此需要通过做“同步”功能的设置来修正个问题,而大部分脉冲雷达都具备这个功能,就相当于将多台雷达的工作状态协调起来,同时发送或同时接受。而连续调频的雷达由于采用类似通讯中“全双工”的工作方式,就不存在这个问题。 各种不同的技术,存在就有价值,否则市场就会淘汰它。所以,我的看法是,在市场上能生存的各种技术也好,品牌也好,都有它的价值,不存在单纯意义上的好或者不好,这要看具体用在什么地方,怎么用。最适合的就是最好的。就好比麻将牌,任何一张牌都可能是好牌,也可能是坏牌,就看你怎么打了。

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