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E+H雷達物位計的技術方案和測量原理

2013年11月11日 14:52:19人氣:1983來源:東莞市廣聯(lián)工業(yè)設備有限公司

E+H雷達物位計采用微波脈沖的測量方法,并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常,波束能量低,可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi),對液體、漿料及顆粒料的物位進行非接觸式連續(xù)測量。適用于粉塵、溫度、壓力變化大,有惰性氣體及蒸汽存在的場合。E+H雷達物位計還具有不受介質比重的影響,不受介電常數(shù)變化的影響,不需要現(xiàn)場校調(diào)等優(yōu)點,不論是對工業(yè)需要,還是對顧客經(jīng)濟實惠的考慮,都是不錯的選擇。

目前世界上的微波(雷達)物位計通有脈沖法(PULS)和連續(xù)調(diào)頻法(FMCW)兩種。 連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術
  連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術測量物位是將傳播時間轉換成頻差的方式,通過測量頻率來代替直接測量時差,來計算目標距離。發(fā)射一個頻率被線性調(diào)制的微波連續(xù)信號,頻率線性上升(下降),所接收到的回波信號頻率也是線性上升(下降)的,兩者的頻率差將比例于離目標的距離。
  頻率被調(diào)制的信號通過天線向容器中被測物料面發(fā)射,被接收的回波頻率信號和一部分發(fā)射頻率信號混合,產(chǎn)生的差頻信號被濾波及放大,然后進行快速傅利葉變換(FFT)分析,F(xiàn)FT分析產(chǎn)生一個頻譜,在此頻譜上處理回波并確認回波。
  脈沖波技術
  脈沖波測距是由天線向被測物料面發(fā)射一個微波脈沖,當接收到被測物料面上反射回來的回波后,測量兩者時間差(即微波脈沖的行程時間),來計算物料面的距離。
  微波發(fā)射和返回之間的時差很小,對于幾米的行程時間要以納秒來計量。脈沖測距采用規(guī)則的周期重復信號,并重復頻率(RPF)高。

E+H雷達物位計的測量原理:調(diào)頻連續(xù)波雷達物位計在測量過程中應用了按照線性變化的高頻信號,雷達物位計的信號從天線發(fā)出,在被測量平面反射,回波被天線接收。雷達物位計信號的發(fā)出與回波接收的頻率差被用于進一步的信號處理,頻率差對應于測量距離。一個大的頻率差應對于一個較大的測量距離。通過FFT頻率差被轉化為頻譜差,進而換算出測量距離。物位與測量距離的差別取決于空罐的高度。發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。雷達波以光速運行。運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。一種特殊的時間延伸方法可以確保極短時間內(nèi)穩(wěn)定和的測量。
  即使工況比較復雜的情況下,存在虛假回波,用的微處理技術和調(diào)試軟件也可以準確的分析出物位的回波。輸入天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路,微處理器對此信號進行處理,識別出微脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成,精度可達到毫米級。距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比:
  D=C×T/2
  其中C為光速
  因空罐的距離E已知,則物位L為:
  L=E-D
  輸出
  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(shù)來設定,應用參數(shù)將
  自動使儀表適應測量環(huán)境。
  對應于4-20mA輸出。

關鍵詞:物位計
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