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雷达液位计工作原理

发布时间:2021-08-26 10:01:29 人气: 来源:未知

雷达液位计工作原理
 
  (1)测量原理雷达液位计是一种俯视式时程测量系统,用于测量参考点(罐顶)到介质液面的距离。雷达液位计的测量一般通过天线发出微波,在被测介质的液位上产生反射,被天线接收,经电子电路转换后送入微处理器进行信号处理。雷达波的传播距离由发射波和反射波的频率来计算。由于雷达波以光速传播,因此几乎不可能测量油箱的反射时间,因为油箱是一个相对较小的高分辨率测量对象。解决方法是改变发射波的频率,测量发射波和反射波之间的频率差,并计算雷达波的传输距离。这是RTG系列雷达液位计采用的调频连续波(FMCW)技术。液位测量频率一般在10GHz左右,测量精度<±1mm。
 
  (2)实用中的问题
 
  ①重油储存和高进油温度对仪器的影响。由于雷达波的传播不需要空气介质,其传播速率几乎不受温度变化的影响。当t=500℃时,反射时间的变化为0.002%;当t=2000℃时,反射时间的变化远小于0.003%,完全适用于稠油高温介质的液位测量。
  ②重油储罐工作压力的影响。微波传播几乎不受空气密度变化的影响,因此雷达物位计在真空或压力下均能正常工作,真空下微波传播率与空气下相比仅变化0.002 9%;但是,当工作压力高到一定范围时,压力对测量造成的误差不容忽视。目前推出的雷达液位计产品允许压力高达6.4Mpa,重油储罐压力正常,完全适用。
 
  ③挥发性、介电常数、液面状态等介质特性对测量的影响。易挥发性气体和惰性气体对雷达液面计的测量均没有影响,因此重油罐内的蒸汽对测量无影响,但液体介质的相对介电常数、湍流状态、泡沫等被测介质特性,对微波信号的衰减应引起足够重视。当介质的相对介电常数小到一定值时,雷达波的有效反射信号衰减过大,导致液位计无法正常工作,因此介电常数必须大于产品所要求的小值。随着SAAB 产品应用经验的丰富和软件处理技术的不断完善,RTG 系列的有些产品几乎不受相对介电常数的影响,如RTG 型产品已非常成功地应用于相对介电常数在1.2~1.9 之间的物料液位测量,重油介电常数在3.5 左右,基本不影响仪表测量结果。另外,RTG 系列仪表微波发射角仅9°,较一般仪表小,也可有效防止油品液面泡沫的散射作用,可以大限度降低雷达波衰减,加之特有的软件处理技术,可以保证测量结果的准确性。
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