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雷達(dá)物位計(jì)vs超聲波物位計(jì)對(duì)比分析
發(fā)布時(shí)間：
2023-06-09 14:06
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物位是工業(yè)過(guò)程監(jiān)控的重要目標(biāo)參數(shù)之一，各種罐體、料倉(cāng)、水池等的連續(xù)物位測(cè)量中，由于現(xiàn)場(chǎng)工況千差萬(wàn)別，很難有能滿(mǎn)足所有工況應(yīng)用的物位儀表。其中，在非接觸測(cè)量?jī)x表中，雷達(dá)和超聲波兩種原理物位計(jì)應(yīng)用非常廣泛。那么，雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)區(qū)別在哪里？這兩種的測(cè)量原理究竟是什么？雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)相比各自的優(yōu)勢(shì)是什么呢?
今天，我們就這些問(wèn)題和大家講解一下這兩種物位計(jì)。
超聲波液位計(jì)我們一般把聲波頻率超過(guò)20kHz的聲波稱(chēng)為超聲波，超聲波是機(jī)械波的一種，即是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過(guò)程，它的特征是頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，另外方向性好，能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透能力強(qiáng)，尤其是在對(duì)光不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長(zhǎng)度，碰到雜質(zhì)或界面就會(huì)有顯著的反射，超聲波測(cè)量物位就是利用了它的這一特征。在超聲波檢測(cè)技術(shù)中，不管那種超聲波儀器，都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去，再接收回來(lái)變換成電信號(hào)，完成這項(xiàng)功能的裝置被稱(chēng)為超聲波換能器，也稱(chēng)探頭。工作時(shí)，超聲波換能器置于被測(cè)物上方，向下發(fā)射超聲波，超聲波穿過(guò)空氣介質(zhì)，在遇到被測(cè)物表面時(shí)被反射回來(lái)，又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電子檢測(cè)部分檢測(cè)到這一信號(hào)后將其變成物位信號(hào)進(jìn)行顯示并輸出。
雷達(dá)波液位計(jì)與超聲波物位計(jì)工作模式相同，雷達(dá)物位計(jì)同樣采用發(fā)射-反射-接收的工作模式，不同是雷達(dá)超聲波物位計(jì)的測(cè)量主要依賴(lài)超聲波換能器，而雷達(dá)物位計(jì)則依靠高頻頭和天線；超聲波物位計(jì)使用機(jī)械波，而雷達(dá)物位計(jì)使用的是超高頻率（幾G到幾十G赫茲）電磁波。電磁波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。另一種常見(jiàn)的雷達(dá)物位計(jì)是導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)。導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)是依據(jù)時(shí)域反射原理(TDR)為基礎(chǔ)的雷達(dá)料位計(jì)，雷達(dá)料位計(jì)的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播，當(dāng)遇到被測(cè)介質(zhì)表面時(shí)，雷達(dá)料位計(jì)的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路經(jīng)返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測(cè)介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時(shí)間成正比，經(jīng)計(jì)算得出液位高度。
兩種物位計(jì)對(duì)比，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢？
1. 超聲波精度不如雷達(dá)；2. 由于頻率和天線尺寸的關(guān)系，采用更高頻率的雷達(dá)物位計(jì)天線尺寸小，更便于安裝；3. 由于雷達(dá)頻率更高，因此波長(zhǎng)更短，對(duì)傾斜的固體表面有更好的反射；4. 雷達(dá)測(cè)量盲區(qū)相對(duì)超聲波更??；5. 由于雷達(dá)頻率更高，因此雷達(dá)波束角小，能量集中，增強(qiáng)回波能力同時(shí)又有利于避開(kāi)干擾物；6. 相比采用機(jī)械波的超聲波物位計(jì)，雷達(dá)基本不受真空、空氣中的水蒸氣、粉塵（石墨、鐵合金等高介電性的粉塵除外）、溫度壓力變化影響。
這樣看起來(lái)雷達(dá)似乎非常完美。那么，是否雷達(dá)物位計(jì)可以完全代替超聲波物位計(jì)呢？當(dāng)然不是。超聲波物位計(jì)也有自身的優(yōu)點(diǎn)，其中最主要的優(yōu)點(diǎn)是超聲物位計(jì)的成本遠(yuǎn)低于雷達(dá)物位計(jì)。因此在對(duì)性能干擾不大（如一些液位測(cè)量）的工況，且對(duì)精度要求不高的情況下，超聲波液位計(jì)是性?xún)r(jià)比更高的物位測(cè)量?jī)x器。雷達(dá)和超聲波兩類(lèi)型物位計(jì)均是工業(yè)物位測(cè)量的良好解決方案，其選型應(yīng)用需根據(jù)過(guò)程工況、介質(zhì)特性決定，并結(jié)合安裝條件、使用環(huán)境等外界因素。經(jīng)濟(jì)適用，更好的性?xún)r(jià)比是設(shè)計(jì)人員選型的重要依據(jù)，也是現(xiàn)代工廠精細(xì)化管理追求良好效益的基礎(chǔ)條件。
液位開(kāi)關(guān),NOHKEN產(chǎn)品,液位計(jì)
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