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从测量原理中可以看出,雷达的传播速度与介质无关,以光速传播。因此,雷达传感器可以工作在高温(采用测量窗或弯管天线,介质温度可达1000℃)、高压(选择合适的法兰构造,可达64bar)、真空的环境中。介质的介电常数越大(大于1.5),雷达信号的反射效果越好。
如一束雷达脉冲波的发射时间为1ns,发射周期为278ns,脉冲波束的频率是3.6MHz。天线在发射间隔作为接收装置使用。仪表分析处理时间小于十亿分之一秒的回波信号,并在极短的一瞬间分析处理回波图。利用调整时间间隔技术,将3600600/s个回波图放大、定位,然后进行分析处理。由于雷达传感器的信号运行时间极短,所以对信号分析处理要求极高,且价格较贵,因此影响到这种技术在物位测量中的应用。只有当其他物位测量仪表都无法完成测量时,才会使用雷达式传感器。如果发射时间为1ns,可以算出测量盲区为(1×10-9×3×108/2)15cm。
天线的形式有3种:棒式、喇叭式、导波管式。前两种为非接触测量。棒式天线雷达一般工作在150℃以下,介质介电常数大于3,带塑料护套的棒式天线特别适合测强腐蚀性的介质。喇叭式天线雷达工作温度可达400℃,介质介电常数较小,为2~3,由于喇叭口天线可以提供很好的聚焦效果,对粘附的介质不敏感,所以当介质表面有很强的旋涡或泡沫层,最好采用这种天线形式。当介质的介电常数很小,小于1.5,工矿恶劣,液面波动厉害,槽内结构件较多,适宜采用导波管式的雷达。
功能特点
雷达传感器连续,非接触测量传感器探头到介质表面的距离。不同的距离对应不同的物位。应用特殊的“调整间隔时间”技术,将每秒3600000个回波图放大、定位,然后分别进行整合、判断,每0.1秒精确地分析处理这些被放大的回波信号,节省分析频率的时间。雷达信号是一种特殊形式的电磁波,其物理特性与可见光相似。根据量子论观点:雷达信号可以穿透空间,传播速度相当于光速。雷达信号是否可以被反射,取决于两个因素:
①被测介质的导电性;
②被测介质的介电常数。所有导电的介质都能很好地反射雷达信号,即使介质的导电性不是很好,也能被很准确地测量。雷达测量传感器可以测量所有介电常数>1.5的介质(空气的介电常数是1)。介质的导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。
关键词:物位测量
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