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E+H雷達物位計的測量原則以及頻率選擇

來源:東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司   2014年04月12日 11:36  

E+H恩德斯豪斯雷達物位計的測量原則以及頻率選擇頻率選擇
目前微波物位計使用的微波頻率有三個頻段:C波段(5.8~6.3GHz)、X波段(9~10.5GHz)、K波段(24~26GHz)。制造商根據(jù)自己的技術及國家批準的頻率來設計產(chǎn)品。
物位測量中的微波一般是定向發(fā)射的,通常用波束角來定量表示微波發(fā)射和接收的方向性。波束角和天線類型有關,也和使用的微波頻率(波長)有關。
對于常用的圓錐形喇叭天線來說,微波的頻率越高,波束的聚焦性能越好,即波束角小,在實際使用中這是十分重要的,低頻微波物位計有較寬的波束,如果安裝不得當,將會收到內(nèi)部結(jié)構產(chǎn)生的較多的虛假回波,例如:采用4”喇叭天線的26GHz雷達的典型波束角為8°,而5.8GHz 的典型波束角為17°。并且,微波的頻率越高,其喇叭尺寸也可以做的越小,更易于開孔安裝。目前還沒有頻率高于K波段(24—26GHz)的微波(雷達)物位計。
而X波段雷達由于沒有明顯的應用特點,而在各大物位廠商的雷大物位技術發(fā)展中趨于被淘汰。
E+H恩德斯豪斯雷達物位計的測量原則以及頻率選擇測量原理
調(diào)頻連續(xù)波雷達物位計在測量過程中應用了按照線性變化的高頻信號,雷達物位計的信號從天線發(fā)出,在被測量平面反射,回波被天線接收。雷達物位計信號的發(fā)出與回波接收的頻率差被用于進一步的信號處理,頻率差對應于測量距離。一個大的頻率差應對于一個較大的測量距離。通過FFT頻率差被轉(zhuǎn)化為頻譜差,進而換算出測量距離。物位與測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。雷達波以光速運行。運行時間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號。一種特殊的時間延伸方法可以確保極短時間內(nèi)穩(wěn)定和的測量。
即使工況比較復雜的情況下,存在虛假回波,用的微處理技術和調(diào)試軟件也可以準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,微處理器對此信號進行處理,識別出微脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成,精度可達到毫米級。距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比:
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),滿罐高度F(=滿量程)及一些應用參數(shù)來設定,應用參數(shù)將
自動使儀表適應測量環(huán)境。
對應于4-20mA輸出。

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