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解析非接觸式雷達(dá)液位變送器的工作原理

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　　雷達(dá)液位變送器有兩種類(lèi)型，非接觸式雷達(dá)液位變送器便是其中的一種，本文主要講述了它的基本工作原理。非接觸式雷達(dá)液位變送器對(duì)于非接觸式雷達(dá)物位測(cè)量，主要有兩種調(diào)制技術(shù)。
　　首先看看脈沖雷達(dá)技術(shù)FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）雷達(dá)技術(shù)基本原則：
　　非接觸式脈沖雷達(dá)發(fā)出微波信號(hào)，該微波信號(hào)從產(chǎn)品表面反彈并返回傳感器。發(fā)射器測(cè)量發(fā)射和接收回波信號(hào)之間的時(shí)間延遲，并且車(chē)載微處理器使用以下公式計(jì)算到液面的距離：
　　距離=（光速x時(shí)間延遲）/ 2
　　一旦用應(yīng)用的儲(chǔ)罐參考高度（通常是儲(chǔ)罐或腔室的底部）對(duì)變送器進(jìn)行編程，則液位將由微處理器計(jì)算。
　　液位=儲(chǔ)罐高度–距離

　　FMCW雷達(dá)還向產(chǎn)品表面發(fā)射微波，但是發(fā)射的信號(hào)具有不斷變化的頻率。當(dāng)信號(hào)向下傳播到液體表面并返回到天線時(shí)，它將與當(dāng)時(shí)正在傳輸?shù)男盘?hào)混合在一起。接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的頻率差與高精度的液體距離成正比。
　　由于它是非接觸式的，因此傳感器對(duì)腐蝕的敏感性受到限制，它是粘性，粘性和研磨性流體的理想選擇。
　　非接觸式雷達(dá)液位變送器通常可以在帶有攪拌器的容器中使用。高頻設(shè)備可通過(guò)PTFE密封件與過(guò)程完全隔離，并可與閥門(mén)一起使用。
　　非接觸式雷達(dá)的頻率會(huì)影響其性能。較低的頻率會(huì)降低對(duì)蒸氣，泡沫和天線污染的敏感度，而較高的頻率則會(huì)使雷達(dá)波束變窄，以非常大程度地減少來(lái)自噴嘴，墻壁和干擾物體的影響。波束寬度與天線尺寸成反比。給定頻率的波束寬度將隨著天線尺寸的增加而減小。
　　好處
　　非接觸式雷達(dá)在測(cè)量到地面的距離時(shí)可提供自上而下的直接測(cè)量。它可以與液體，污泥，漿液和某些固體一起使用。雷達(dá)的主要優(yōu)勢(shì)在于，無(wú)需為流體的密度，介電常數(shù)或電導(dǎo)率變化進(jìn)行補(bǔ)償。壓力，溫度和大多數(shù)蒸汽空間條件的變化不會(huì)影響雷達(dá)測(cè)量的準(zhǔn)確性。此外，雷達(dá)設(shè)備沒(méi)有活動(dòng)部件因此維護(hù)是非常少的。非接觸式雷達(dá)設(shè)備可通過(guò)使用諸如PTFE密封或閥門(mén)之類(lèi)的屏障與過(guò)程隔離。由于它不與被測(cè)介質(zhì)接觸，因此也適合腐蝕性和骯臟的應(yīng)用。
　　局限性
　　對(duì)于非接觸式雷達(dá)液位計(jì)，良好的安裝是成功的關(guān)鍵。傳感器需要使用光滑，無(wú)障礙且不受限制的安裝噴嘴清楚地看到表面。儲(chǔ)罐中的障礙物（例如管道，加強(qiáng)桿和攪拌器）會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的回波，但是大多數(shù)變送器都具有復(fù)雜的軟件算法，可以掩蓋或忽略這些回波。非接觸式雷達(dá)可以處理攪動(dòng)，但其成功將取決于流體特性和湍流量的組合。介質(zhì)的介電常數(shù)（DK）和表面條件會(huì)影響測(cè)量。測(cè)量可能會(huì)受到泡沫的影響。通風(fēng)的泡沫往往不會(huì)反射能量，而濃稠的泡沫通常會(huì)反射能量。對(duì)于低介電的過(guò)程流體，大部分輻射能量會(huì)損失到流體中，而留下的能量很少會(huì)反射回傳感器。水和大多數(shù)化學(xué)溶液的DK較高；燃油，潤(rùn)滑油和一些固體（例如石灰）的DK較低。如果表面是湍流的，無(wú)論是由于攪動(dòng)，產(chǎn)品混合還是飛濺，都將損失更多信號(hào)。因此，低介電常數(shù)流體和湍流的組合可以將返回信號(hào)限制到非接觸式雷達(dá)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以使用旁通管或靜水井將表面與湍流隔離。

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