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雷達(dá)液位計(jì)和超聲波液位計(jì)的區(qū)別

更新時間:2023-09-01   點(diǎn)擊次數(shù):1887次

物位是工業(yè)過程監(jiān)控的重要目標(biāo)參數(shù)之一,各種罐體、料倉、水池等的連續(xù)物位測量中,由于現(xiàn)場工況千差萬別,很難有能滿足所有工況應(yīng)用的物位儀表。

 

其中,在非接觸測量儀表中,雷達(dá)和超聲波兩種原理液位計(jì)應(yīng)用非常廣泛。那么,雷達(dá)液位計(jì)和超聲波液位計(jì)區(qū)別在哪里?這兩種的測量原理究竟是什么?雷達(dá)液位計(jì)和超聲波液位計(jì)相比各自的優(yōu)勢是什么呢?

 

一、超聲波液位計(jì)

我們一般把聲波頻率超過20kHz的聲波稱為超聲波,超聲波是機(jī)械波的一種,即是機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程,它的特征是頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,另外方向性好,能夠成為射線而定向傳播。

超聲波在液體、固體中衰減很小,因而穿透能力強(qiáng),尤其是在對光不透明的固體中,超聲波可穿透幾十米的長度,碰到雜質(zhì)或界面就會有顯著的反射,超聲波測量物位就是利用了它的這一特征。

在超聲波檢測技術(shù)中,不管哪種超聲波儀器,都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去,再接收回來變換成電信號,完成這項(xiàng)功能的裝置被稱為超聲波換能器,也稱探頭。

工作時,超聲波換能器置于被測物上方,向下發(fā)射超聲波,超聲波穿過空氣介質(zhì),在遇到被測物表面時被反射回來,又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號,電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成物位信號進(jìn)行顯示并輸出。

二、雷達(dá)液位計(jì)

與超聲波液位計(jì)工作模式相同,雷達(dá)液位計(jì)同樣采用發(fā)射-反射-接收的工作模式,不同是雷達(dá)超聲波液位計(jì)的測量主要依賴超聲波換能器,而雷達(dá)液位計(jì)則依靠高頻頭和天線。

超聲波液位計(jì)使用機(jī)械波,而雷達(dá)液位計(jì)使用的是超高頻率(幾G到幾十G赫茲)電磁波。電磁波以光速運(yùn)行,運(yùn)行時間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號。

另一種常見的雷達(dá)液位計(jì)是導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)。

導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)是依據(jù)時域反射原理(TDR)為基礎(chǔ)的雷達(dá)料位計(jì),雷達(dá)料位計(jì)的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播,當(dāng)遇到被測介質(zhì)表面時,雷達(dá)料位計(jì)的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路經(jīng)返回到脈沖發(fā)射裝置,發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比,經(jīng)計(jì)算得出液位高度。 

 

三、雷達(dá)液位計(jì)與超聲波液位計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)

1. 超聲波精度不如雷達(dá);

2. 由于頻率和天線尺寸的關(guān)系,采用更高頻率的雷達(dá)液位計(jì)天線尺寸小,更便于安裝;

3. 由于雷達(dá)頻率更高,因此波長更短,對傾斜的固體表面有更好的反射;

4. 雷達(dá)測量盲區(qū)相對超聲波更小;

5. 由于雷達(dá)頻率更高,因此雷達(dá)波束角小,能量集中,增強(qiáng)回波能力同時又有利于避開干擾物;

6. 相比采用機(jī)械波的超聲波液位計(jì),雷達(dá)基本不受真空、空氣中的水蒸氣、粉塵(石墨、鐵合金等高介電性的粉塵除外)、溫度壓力變化影響;

 


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