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雷達物位計在工業生產中的應用

發布時間:2020-07-18 閱讀次數:383

    雷達物位計在工業生產過程中主要測量固體和液體的物位,種類繁多,有塊料、粉料、顆粒料,有酸液、堿液等。這些物質的介電常數、容重、溫度、壓力等各不相同,過去主要采用接觸測量,如導波纜、音叉、阻旋、重錘、浮球及電容等。在使用中由于被檢測介質的物理狀態及化學成分的變化出現各種問題,如頻繁的虛假料位、斷纜、堵料及突變等,且維護量、維護費用大。

隨著傳感器及軟件技術的發展,20 世紀90 年代末,工業測控開始逐漸使用雷達測距技術。它抗干擾能力強,測量準確。雷達的微波技術最早應用于軍工,隨著微波技術的不斷發展,雷達技術已在通信及工業測控中廣泛應用。通過對不同微波頻率段的研究,在工業生產中形成一套有效的雷達測距技術的解決方案。微波又叫電磁波,頻率范圍為300 MHz ~300 GHz,傳播速度為3 × 108m/s,其穿透力強,傳播速度不受粉塵、蒸汽影響,衰減也很小,物料的溫度、壓力、密度幾乎不影響其測量的準確性。工業雷達利用微波的吸收和反射原理,根據被測量介質的介電常數來界定雷達的使用形式,分為不同微波頻率段的微波雷達儀表,其中有300 MHz ~ 1. 5 GHz 的導波纜式雷達物位計( 接觸式) 、6 GHz 的非接觸式雷達物位計及26GHz 小角度的高頻非接觸雷達物位計。我們在使用時是根據被測介質的物理狀態( 比如蒸汽、粉塵、吸附、溫度、壓力、酸堿性) 來確定哪種形式的雷達儀表測量有效準確和免維護。

雷達是可以穿透被測介質的,空氣的介電常數ε = 1,水的ε = 4 ~ 88,100 ℃ 時水ε =55. 1,水蒸氣ε = 1. 007 85,碳酸鈣ε = 6. 1 ~9. 1,煤( 粉末、精細) ε = 2 ~ 4。因此,微波對被檢測介質是有一定要求的。使用哪種頻率段的微波和使用哪種形式測量效果更好是我們需要探索的,同時要消除由于現場實際安裝情況給雷達物位計帶來不穩定的因素。

雷達物位計是靠檢測被測介質反射回波從而檢測出液位的高度的。被檢測介質水的介電常數ε 為50 ~ 80,微波很難被吸收,因此檢測的效果是很明顯的。微波的傳輸速度為光速,因此壓力和溫度對微波穿射速度的影響非常小,可以忽略,它是一種很理想的檢測工具。

 


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