雷達(dá)料位計(jì)工作原理

雷達(dá)料位計(jì)工作原理

雷達(dá)料位計(jì)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量儀表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。
雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量原理和雷達(dá)液位計(jì)以及雷達(dá)水位計(jì)的測(cè)量原理是一樣的，只不過它們的測(cè)量的介質(zhì)不一樣，應(yīng)用的環(huán)境也不一樣。

基本原理
雷達(dá)波是一種特殊形式的電磁波，雷達(dá)料位計(jì)利用了電磁波的特殊性能來進(jìn)行料位檢測(cè)。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當(dāng)于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測(cè)介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號(hào)的反射效果越好。
KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)的頻率越高，發(fā)射角越小，單位面積上能量（磁通量或場(chǎng)強(qiáng)）越大，波的衰減越小，雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量效果越好。
發(fā)射－反射－接收是雷達(dá)式料位計(jì)工作的基本原理。雷達(dá)傳感器的天線以波束的形式發(fā)射最小5.8GHz的雷達(dá)信號(hào)。反射回來的信號(hào)仍由天線接收，KERD-800/900系列雷達(dá)料位計(jì)雷達(dá)脈沖信號(hào)從發(fā)射到接收的運(yùn)行時(shí)間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。
即：h= H–vt/2
式中 h為料位；H為槽高； v為雷達(dá)波速度；t為雷達(dá)波發(fā)射到接收的間隔時(shí)間
NIVELCO導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)是依據(jù)時(shí)域反射原理( T D R T i m eDomain Reflectometry)為基礎(chǔ)的雷達(dá)料位計(jì),時(shí)域反射原理首先是用于通訊電纜的故障檢測(cè)，今天我們將導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)成功應(yīng)用于工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域.

雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量原理
調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)在測(cè)量過程中應(yīng)用了按照線性變化的高頻信號(hào)，雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)從天線發(fā)出，在被測(cè)量平面反射，回波被天線接收。雷達(dá)物位計(jì)信號(hào)的發(fā)出與回波接收的頻率差被用于進(jìn)一步的信號(hào)處理，頻率差對(duì)應(yīng)于測(cè)量距離。一個(gè)大的頻率差應(yīng)對(duì)于一個(gè)較大的測(cè)量距離。通過FFT頻率差被轉(zhuǎn)化為頻譜差，進(jìn)而換算出測(cè)量距離。物位與測(cè)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。
即使工況比較復(fù)雜的情況下，存在虛假回波，用最新的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)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：
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(diǎn)），滿罐高度F（=滿量程）及一些應(yīng)用參數(shù)來設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將
自動(dòng)使儀表適應(yīng)測(cè)量環(huán)境。
對(duì)應(yīng)于4－20mA輸出。