簡述雷達料位計及其工作原理

　　料位測量主要有兩大目的：一是通過物位測量來確定容器中物料的數量，以保證生產各個環節所需物料的連續供應；二是通過物位測量，了解物位是否在規定的范圍內，以便使生產過程正常進行，保證產品的質量、產量和生產安全。用于料位測量的儀表有很多種，像射頻導納料位開關、振棒料位開關、音叉料位開關、阻旋料位開關以及雷達料位計等。本文主要介紹雷達料位計及其工作原理。

 

　　一、雷達料位計概述

 

　　雷達料位計采用HART通訊協議，可通過計算機、手持通訊器進行組態，通過儀表測量和回波曲線來調整參數、判斷故障。其由發射和探測裝置組成，利用電磁波的特殊性能進行料位檢測。雷達料位計的發射裝置可以發射一種特殊的電磁波，該電磁波的物理特性與可見光相似，以光速傳播，且傳播速度不受溫度、壓力、蒸汽等介質特性的影響。雷達料位計發射率取決于被測介質的傳導率和介電常數。電磁波可以穿透空間氮氣、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質導電性越好或介電常數越大，回波信號的反射效果越好。

 

　　由于雷達料位計采用了先進的回波處理和數據處理技術，加上雷達波本身頻率高，穿透性能好的特點，相比接觸式料位計和同類非接觸料位計，雷達料位計的性能更為優良。具體說來雷達料位計具有以下特點和優點：①英譯漢范圍廣，幾乎可以測量所有介質。②操作維護簡單，調試方便。③安全環保、測量準確、可靠性強。④可在惡劣工況下連續準確地進行測量。

 

　　二、雷達料位計工作原理和測量過程

 

　　1、雷達料位計的工作原理

 

　　雷達料位計的測量原理是基于時間行程原理，采用發射一反射一接收的方式工作的。發射裝置發出高頻脈沖并沿著探測組件（鋼纜或鋼棒）傳播，當脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內的接收器接收，根據距離與脈沖時間形成之間的正比關系計算得到距離，并通過電子部件將距離信號轉化為物位信號。

 

　　2、雷達料位計的測量過程

 

　　(1)發射裝置發出高頻脈沖并沿著探測組件（鋼纜或鋼棒）傳播，反射的脈沖信號沿纜繩傳導至儀表電子線路部分，微處理器對此信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比：D=CXT/2，其中C為光速。

 

　　如圖所示，因空罐的距離E已知，則物位L為：L=E-D(2)通過輸入空罐高度E（零點），滿罐高度F（滿量程）及一些應用參數來設定，應用參數將自動使儀表適應測量環境。雷達料位計內部的微處理器將物位轉換為4~20mA的電信號輸出。

 

　　計為自主研發生產的Rada-22高頻脈沖雷達料位計，是一種專用于固體料位的測量的物位儀表，其量程達30m。因采用喇叭式天線的25GHz高頻脈沖，在高粉塵和高溫物料的應用場合尤其適用。產品采用獨特的瞄準器（萬向節）設計，可根據現場工況調節天線的發射角度，使傾斜固料測量的可靠性得到有效提高。

 

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