Принцип работы и применение нескольких распространенных радиолокационных уровнемеров

Радарный уровнемер, как распространенный прибор, часто используется для измерения уровня жидкости, суспензии и частиц в различных металлических и неметаллических емкостях или трубах. В зависимости от принципа работы радарный уровнемер Существует два типа радарных уровнемеров: контактные и бесконтактные. По сравнению с контактными радарными уровнемерами, бесконтактные радарные уровнемеры являются наиболее быстро развивающимся измерительным прибором в последние годы. Они обладают преимуществами простой установки, меньшего технического обслуживания, гибкости использования и не подвержены влиянию пыли, температуры и других факторов на складе. В зависимости от формы микроволнового сигнала бесконтактные радарные уровнемеры можно разделить на импульсные радарные уровнемеры и радарные уровнемеры непрерывного действия с частотной модуляцией (ЧМ). К контактным радарным уровнемерам относятся, в основном, уровеньеры с направленной волной. Здесь мы рассмотрим их принципы работы и применение в сочетании с этими распространенными радарными уровнемерами.

1. Принцип работы нескольких распространенных радиолокационных уровнемеров

1. Радарный уровнемер с направленной волной

Радар с направленными волнами посылает высокочастотные микроволновые импульсы, которые распространяются вдоль элементов обнаружения (стальных кабелей или стальных труб). При столкновении с измеряемой средой часть энергии импульса отражается обратно из-за резкого изменения диэлектрической постоянной. Временной интервал между переданным и отраженным импульсами пропорционален расстоянию до измеряемой среды. Фактическое значение уровня можно рассчитать по времени передачи и приема импульсов, зарегистрированных радаром. завод радарных уровнемеров .

2. Импульсный радарный уровнемер

Импульсный радарный уровнемер излучает микроволновые импульсы со скоростью света (в воздухе). После соприкосновения с поверхностью измеряемой среды (диэлектрическая постоянная должна быть больше диэлектрической постоянной среды распространения) часть микроволнового излучения отражается обратно (величина отражения зависит от плоскостности/диэлектрической постоянной поверхности материала) и принимается той же антенной. Чем больше величина отражения (скорость) среды, тем сильнее будет сигнал и тем точнее будет измерение; чем меньше величина отражения (скорость), тем слабее сигнал и тем легче он подвергается помехам. Точно определив временной интервал △t между переданным и принятым импульсами, можно дополнительно рассчитать расстояние D от антенны до поверхности измеряемой среды.

3. Радарный уровнемер с непрерывной волной FM

Радар FMCW использует 24 ГГц в качестве основной частоты измерения (несущей частоты), 2 ГГц в качестве полосы пропускания регулировки, а общее время сканирования составляет 7 мс. Выполняется линейное сканирование. После передачи сигнала эхо-сигнал принимается с определенной задержкой. Разница во времени, возникающая при линейном сканировании, прямо пропорциональна расстоянию до уровня жидкости. Поскольку имеется много отраженных волн, все эхо-сигналы преобразуются в частотный спектр с определенной энергией с помощью БПФ, и сигналы с более высоким и крутым спектром являются полезными сигналами.

2. Применение нескольких распространенных радиолокационных уровнемеров

Радарный уровнемер обладает такими преимуществами, как точность измерения, стабильная работа, высокая надежность, простота обслуживания и широкий спектр применения, поэтому его область применения очень широка и охватывает энергетику, металлургию, цементную, нефтехимическую, целлюлозно-бумажную, пищевую и другие отрасли промышленности. Он подходит для условий с большими изменениями пыли, температуры, давления, а также наличием инертных газов и пара. Однако из-за различий в принципах работы разных радарных уровнемеров условия их применения также сильно различаются. Конкретные характеристики приведены ниже:

1. Импульсный радарный уровнемер может использоваться в большинстве областей применения и обычно применяется для измерения уровня жидкости в цилиндрическом резервуаре на расстоянии до 35 м.

2. Для сферических резервуаров или резервуаров для жидкости с функцией смешивания, направленная волна поставщик измерителей уровня жидкости Обычно используется для измерения уровня жидкости.

3. При измерении параметров среды в контейнерах или резервуарах с большим радиусом действия и высокой запыленностью необходимо использовать радарный уровнемер с частотной модуляцией непрерывного излучения, обладающий большой энергией и высокой помехоустойчивостью, иначе результаты измерений могут быть недостаточно точными.