1、 概述
1.1、 基本原理
微波物位計(jì)又稱雷達(dá)物位計(jì)(Radar),是取英文詞組“RAdio Detection And Ranging”的詞頭字母而來的縮寫詞。微波物位計(jì)朝一個(gè)目標(biāo)發(fā)射電磁波,電磁波井發(fā)射后返回發(fā)射源。安裝在發(fā)射源處的接收器捕獲到反射波,并把它與發(fā)射波作比較,確定目標(biāo)的存在和它到發(fā)射源的距離。
微波和所有的電磁波一樣在自由空間中是以光速(300,000,000m/s)傳播,電磁波到達(dá)目標(biāo)并經(jīng)反射返回接收器這一來回所用的時(shí)間幾乎是瞬間的。
根據(jù)波的傳播原理,我們也知道電磁波的速度C= f ×λ (公式 1)。
f ----- 微波的頻率;
λ---- 微波的波長(zhǎng)。
因此我們可以知道不同頻率的微波的波長(zhǎng)是不同的。
微波物位計(jì)測(cè)量一個(gè)來回的時(shí)間,通過計(jì)算時(shí)間和距離系數(shù)得到物位。
1.2、 微波的特征
微波物位計(jì)和超聲波物位計(jì)一樣,也是基于回波測(cè)距原理(TOF)的物位測(cè)量方式。不同的是,它是一種電磁波,在傳播的過程不需要傳輸媒介的傳遞,因此基本上不需要考慮揮發(fā)性氣體和蒸汽、溫度、壓力(真空)、甚至粉塵的影響。
揮發(fā)性氣體和蒸汽的影響。根據(jù)定義,真空的介電常數(shù)為1。通常,各種不同介質(zhì)的揮發(fā)性和蒸汽的介電常數(shù)會(huì)大于1,但是他們對(duì)微波物位計(jì)的測(cè)量精度的影響是非常小的。微波物位計(jì)通常都是在空氣中進(jìn)行標(biāo)定的;而各種介質(zhì)的揮發(fā)性氣體對(duì)微波物位計(jì)的測(cè)量精度的誤差(與空氣中的測(cè)量值比較)一般都因?yàn)樘《梢院雎圆挥?jì)。
溫度的影響。高溫或超高溫對(duì)電磁波在空氣或真空傳輸時(shí)間的影響非常小。2000oC的溫度變化僅僅引起了0.026%的物位測(cè)量值的變化(相對(duì)于0oC)。帶空氣或氮?dú)饫鋮s系統(tǒng)的微波物位計(jì)廠被用于測(cè)量鐵水或鋼水的液味測(cè)量。
壓力的影響。壓力對(duì)于電磁波的傳播速度有一些的影響,但通常沒有太大的意義。在30Bar的壓力的下,誤差只有0.84%;但是,在100Bar的超高壓下,誤差達(dá)到2.8%。如果,過程壓力是在大氣壓和100Bar之間連續(xù)地變化,那么就需要用壓力表進(jìn)行補(bǔ)償。
粉塵的影響。電磁波對(duì)于揚(yáng)起的粉塵具有穿透的能力(根據(jù)波長(zhǎng)),幾乎不會(huì)因?yàn)榉蹓m而造成能量的衰減,不像超聲波的能力會(huì)被粉塵吸收而導(dǎo)致衰減,甚至失波。因此,近幾年來采用雷達(dá)物位計(jì)被越來越廣泛的應(yīng)用粉塵非常大的應(yīng)用中,比如:水泥行業(yè)的熟料倉(cāng)、成品水泥倉(cāng)等的測(cè)量,并卻得很好的應(yīng)用效果。
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