雷達液位計電磁波選頻可以知道,返回接收器的電磁波的能量大小是雷達液位計選用電磁波頻率的依據(jù),從而決定著雷達液位計測量的準確性。如果正常使用中,被測液體所反射的電磁波的能量不是最高的電磁波,那么雷達液位計就會選用其他的不真實的電磁波頻譜,此時就會造成被測液位失真。
造成這種現(xiàn)象的原因,大體可以歸為以下幾點:
一、被測液體與雷達天線之間的凈空中有較大面積的反射物,致使電磁波在到達液面之前被反射。造成這種現(xiàn)象的原因主要為:
1、被測容器內(nèi)部有攪拌器、加熱盤管、管線等金屬物體,如果這些金屬體裸露在被測液體的外部,而且正處于電磁波垂直傳播的方向,如攪拌機旋轉(zhuǎn)中的漿液轉(zhuǎn)動,就會造成電磁波被提前反射回來,而造成被測液位偏高。
2、雷達液位計安裝地點距離容器壁太近或不垂直與被測液面,使電磁波在傳播中照射到容器內(nèi)壁而提前反射回來;電磁波在被測液面反射過程中沒有原路返回(斜射時),致使雷達液位計檢測不到反射電磁波;液面反射的電磁波經(jīng)多重反射能量損失過多,而沒有被選頻電路選中,以上多種情況造成雷達液位計測量失真。
二、波導(dǎo)體(繩纜、桿)上有掛料,電磁波沿著波導(dǎo)體傳播中,在沒有到達液面前遇到波導(dǎo)體上面的掛料而反射回來,產(chǎn)生虛假液位。安裝的波導(dǎo)管不垂直與雷達液位計,造成電磁波斜射到波導(dǎo)管的內(nèi)壁,而產(chǎn)生如同容器內(nèi)壁一樣的反射或多重反射而使測量失真。
三、被測液體與雷達天線之間的凈空中,氣相介質(zhì)蒸汽濃度太大,致使電磁波在空間傳播中,能量損失太大,甚至反射波根本到達不了雷達液位計的接收器。
被測液體有加熱要求,上部安裝攪拌機的情況下尤其嚴重,由于被測液體在加熱攪拌中不斷有蒸汽揮發(fā),會造成液面以上的空間中充滿了高濃度的介質(zhì)蒸汽,其微小的液體顆粒不僅對電磁波產(chǎn)生漫反射而且會吸收大量的電磁波能量,使電磁波出現(xiàn)很大衰減,造成雷達天線無法接受回波信號。
雷達物位計是基于時間行程原理的測量儀表,雷達波以光速運行,運行時間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播,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,并將距離信號轉(zhuǎn)化為物位信號。
雷達液位計安裝要求:
1、推薦距離(1)墻至安裝短管的外壁。
2、離罐壁為罐直徑1/6處,最小距離為200mm。
3、不能安裝在入料口的上方。
4、如果不能保持儀表與罐壁的距離,罐壁上的介質(zhì)會黏附造成虛假回波,雷達物位計在調(diào)試儀表的時候應(yīng)該進行虛假回波存儲。
5、測量范圍從波束觸及罐低的那一點開始計算,但在特殊情況下,若罐低為凹型或錐形,當(dāng)物位低于此點時無法進行測量。雷達物位計若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時,罐低可見,此時為保證測量精度,建議將零點定在低高度為C的位置。理論上測量達到天線尖端的位置是可能的,但是考慮到腐蝕及粘附的影響,測量范圍的終值應(yīng)距離天線的尖端至少100mm。
雷達液位計具有低維護,高性能、高精度、高可靠性,使用壽命長等優(yōu)點。在與電容,重錘等接觸式儀表相比較,具有無可比擬的優(yōu)越性。
微波信號的傳輸不受大氣的影響,所以它可以滿足工藝過程中揮發(fā)性氣體、高溫、高壓、蒸汽、真空及高粉塵等惡劣環(huán)境的要求。
工作原理:
雷達液位計采用發(fā)射--反射--接收的工作模式,天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測對象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的距離成正比,
關(guān)系式如下:D=CT/2式中D——雷達液位計到液面的距離C——光速T——電磁波運行時間雷達液位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時間,而電磁波的傳輸速度為常數(shù),則可算出液面到雷達天線的距離,從而知道液面的液位。
在實際運用中,雷達液位計有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的液位計,功耗大,須采用四線制,電子電路復(fù)雜。
而采用雷達脈沖波技術(shù)的液位計,功耗低,可用二線制的24VDC供電,容易實現(xiàn)本質(zhì)安全,精確度高,適用范圍更廣。
雷達液位計采用脈沖微波技術(shù),其天線系統(tǒng)發(fā)射出頻率為6.8GHz、持續(xù)時間為0.8ns的脈沖波束,接著暫停278ns,在脈沖發(fā)射暫停期間,天線系統(tǒng)將作為接收器,接收反射波,同時進行回波圖像數(shù)據(jù)處理,給出指示和電信號。