雷达物位计和超声波物位计的区别与选用

发布日期:2023年08月16日 文章作者:声科电子 阅读量:369

雷达物位计和超声波物位计是测量物位的两种重要仪表,广泛用于化工厂、食品加工厂、建材厂、原料厂等工厂内各种罐体、料仓、水池的连续物位测量中,对工业过程进行监控。因二者功能相似,常被相互替换。事实上,二者在应用场合的界限划分并不明确。为帮助用户对二者更好地区分,下面就为大家介绍雷达物位计和超声波物位计的不同原理与选用

工作原理

雷达物位计

按工作方式划分,雷达物位计主要分为脉冲式和连续调频式两种。

脉冲式雷达物位计采用微波的原理(发射→反射→接收),由天线发射出的电磁波信号,并在被测物料表面产生反射,反射的回波信号被雷达物位计接收,再计算出发射至接收的行程时间。

连续调频式雷达物位计的工作原理与脉冲式不同,电磁波信号被液面反射后,被同一天线接收,再基于快速傅里叶(FFT)变换的技术原理,将时域中不同频率的信号转变成频域中的频谱,根据发射信号和回波信号之间的频率差与到介质表面的距离成正比,计算出天线到物料表面的距离。

超声波物位计

与脉冲式雷达物位计类似,超声波物位计也是利用回波的反射原理,来测量物位的高度,二者的区别为雷达物位计采用的是电磁波,无需传播介质,但是超声波物位计采用的是机械波,其必须借助一定介质才能进行传播,所以当介质的压力、温度、密度、湿度等条件恒定时,超声波在介质中的传播速度是一个常数。

应用与选择

介电常数

由于电磁波的衰减系数与介质的介电常数的平方根成反比,因此,被测介质的介电常数越大,电磁波的衰减越少,物位计接收到的反射信号也就越强,在该情况下测量物位,选用雷达物位计来更为适合。

测量范围

与雷达物位计相比,超声波物位计的测量量程要短,一般不超15m。因此,在大型或超大型的储罐、塔槽、锅炉等设备的应用场合,雷达物位计更为适合。

物料形态及稳定性

超声波物位计因其声波的传播速度与传播介质的温度、压力以及被测介质的特性等关系密切,一般用于较为稳定的工况下的物位测量。当物料为固体或粉末状态时,由于折射、漫散射等影响,使有效的回波减少,杂波干扰增加,这种情况下,不建议选用超声波物位计。但当测量表面会发生波动时,选用雷达物位计也存在有效回波检测困难的问题。