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国外putman雷达液位计内部测量的内幕

作者:福赛特测控来源:www.xa-fst.com发表时间:2019-08-15

基本上,有水平测量应用程序是很容易做到的,任何级别的测量装置将工作。还有水平测量应用程序,与现有技术相比实在是太难了。在容易和太难之间,铺设所有需要复杂和昂贵的测量设备的水平测量应用程序。

 
        在“最难做”的图表中,“使用良好”的一条是雷达水平测量。它是三种测量原理中的一种,可以做“真正困难”的应用:雷达、激光和核子液位计。它是最广泛适用的三种之一,也是最经济的测量原理之一。
雷达水平测量基本上分为自由空气和导波两类。在自由空气雷达测量中(图2),从非接触装置发送信号并在设备上接收。使用渡越时间或频率调制技术,从设备到电平的距离被导出,并用于测量被测量的液体或固体的水平。
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自由空中雷达水平
        图2。使用装置与顶部的距离给出容器内的液位。
使用装置与顶部的距离给出容器内的液位。
        自由空气雷达比超声液位计工作得好得多,而且比核液位计或激光水平仪的成本要低得多。它基本上不受容器内蒸汽层、蒸汽、灰尘和泡沫的影响,并且可以很容易地清洗和校准。
        自由空气雷达解决了许多困难的水平测量应用问题。您可以使用现有的连接将设备安装到许多现有的容器中,通常为4英寸。到12。许多容器上的容器喷嘴没有使用。
 
        然而,如果你的船有极端的搅动、容器内部、颗粒材料或容器侧壁的极端涂层,会发生什么?这些都降低了雷达液位计接收返回信号的能力。在渡越时间,自由空气雷达,信号损失可以是总的。被测材料的介电常数也很重要。如果介质低且有其他问题,自由空气雷达可能不太好,或者根本无法工作。
        几十年来,我们一直在油罐中安装电容或射频导纳装置来测量液位。如果这些装置能安装到内部结构中,有合适的建筑材料,而且油箱不太搅动,即使在根本上,这些装置也能很好地工作。物理设计非常适合于坦克液位测量,这些设备通常可以通过坦克喷嘴插入,比自由空气雷达液位测量所需的要小得多。问题是雷达工作在电容或射频导纳装置不适用的场合。
        输入一种称为时域反射计(TDR)的技术。一个类似于物理形状的射频导纳探头的探头通过水箱喷嘴进入容器。喷嘴可以小2。为此目的。微波能量产生的脉冲沿探针传播。一旦能量脉冲遇到一种物质、液体或固体,它与容器中的蒸气空间有不同的介电常数,就会产生反射,而返回脉冲则沿着探头返回。发射机的电路产生发射脉冲,接收反射脉冲,并利用它们之间的时间差来计算从探头到被测电平的表面的距离。测量的距离与容器底部的差值是容器内的实际液位。(图3显示了典型的TDR设置)。因为探针被用作波导,这种技术通常被称为导波雷达。
 
点击放大时域反射—导波雷达
        图3。使用波导,信号被发送到探头并反射回发射机。
使用波导,信号被发送到探头并反射回发射机。
        导波雷达在超声或自由空气雷达液位计的波束传播不受限制的地区工作得很好。它也可以是一个较低的介电常数比一个典型的脉冲雷达装置的材料,其精度可比很多FMCW雷达表。导波雷达测量仪的典型介电常数范围是从1.5到100左右。

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