料位是工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要參數。料位測量的方法很多,針對不同的工況和介質(zhì)可以使用不同測量原理的料位計,吹氣法、靜壓式、浮球式、重錘式、超聲波等幾種常用的料位測量?jì)x表,都有各自的特點(diǎn)和應用范圍。雷達料位計運用先進(jìn)的雷達測量技術(shù),以其優(yōu)良的性能,尤其是在槽罐中有攪拌、溫度高、蒸汽大、介質(zhì)腐蝕性強、易結疤等惡劣的測量條件下,顯示出其卓越的性能,在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用
雷達波是一種特殊形式的電磁波,雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來(lái)進(jìn)行料位檢測。電磁波的物理特性與可見(jiàn)光相似,傳播速度相當于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源,遇到障礙物易于被反射,被測介質(zhì)導電性越好或介電常數越大,回波信號的反射效果越好。
雷達波的頻率越高,發(fā)射角越小,單位面積上能量(磁通量或場(chǎng)強)越大,波的衰減越小,雷達料位計的測量效果越好。
1.雷達料位計的基本原理
雷達式料位計組成:它主要由發(fā)射和接收裝置、信號處理器、天線(xiàn)、操作面板、顯示、故障報警等幾部分組成。
發(fā)射-反射-接收是雷達式料位計工作的基本原理。雷達傳感器的天線(xiàn)以波束的形式發(fā)射最小5.8GHz的雷達信號。反射回來(lái)的信號仍由天線(xiàn)接收,雷達脈沖信號從發(fā)射到接收的運行時(shí)間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。
即:h= H–vt/2
式中 h為料位;H為槽高; v為雷達波速度;t為雷達波發(fā)射到接收的間隔時(shí)間;
2.雷達料位計測量料位的先進(jìn)技術(shù):
(1)回波處理新技術(shù)的應用
從雷達料位計的測量原理可以知道,雷達料位計是通過(guò)處理雷達波從探頭發(fā)射到介質(zhì)表面然后返回到探頭的時(shí)間來(lái)測量料位的,在反射信號中混合有許多干擾信號,所以,對真實(shí)回波的處理和對各種虛假回波的識別技術(shù)就成為雷達料位計能夠準確測量的關(guān)鍵因素。
(2)測量數據處理:
由于液面波動(dòng)和隨機噪聲等因素的影響,檢測信號中必然混有大量噪聲。為了提高檢測的準確度,必須對檢測信號進(jìn)行處理,盡可能消除噪聲。
經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗驗證,采用數據平滑方法可以達到滿(mǎn)意的效果。此方法也可有效的克服罐內攪拌器對測量的影響。