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粉仓雷达料位计的技术因素

转载注明:数据采集产品 www.cnvivo.cn 发布时间: 2017-04-24 09:35:41 点击次数: 584

粉仓雷达料位计的技术因素:

雷达料位计是利用回波测距原理。发射天线向被测目标发射微波,被测目标的微波被接收天线接收,信号处理器将发射信号与接收信号比较,计算出被测距离,并可算出相应的物位值。

微波脉冲来回传播时间t由下式决定:
t= (1)
式中a—天线到被测目标的距离
c—微波传播的速度(光速)
由于微波在传播途径上有衰减和干扰反射,故测量的关键是要能接收到反射回波,并识别出有效回波。接收的回波能量Pk可用简化的雷达方程表示如下:
Pk=Pτx C x GiGtGr/r4 (2)
式中: Pτ—天线辐射功率
C --- 经验系数,由经验决定
Gi--- 由目标表面介电特性及面积决定的反射增益
Gt,Gr—天线发射和接收效率
r—天线与目标间的距离
从式(2)知:接收的回波能量大小与天线的发射和接收效率以及天线辐射功率有关,故雷达料位计的天线设计和形状很关键关键,现有的天线除号角天线(喇叭口)和棒状天线外,还有平面天线和抛物面天线,为用于介电常数较小的物料,将缆绳作为天线或安装导波管,缆绳和导波管一直延伸到库或仓底,由此来传递发送和接收的电磁波,增强了回波的信号。
从式(2)还知:接收的回波能量大小与物料表面的介电特性有关,介电常数ε高,反射率高,得到的回波强度也高;介电常数ε低,物料会吸收部分微波的能量,回波强度也较低。通常要求被测物料的介电常数ε:液体为ε>1.8,固体ε>2.5, 水泥厂固体ε>2.5,水泥的介电常数ε为3。
在水泥工厂,各种固体物料储存在库或仓里,都存在物料的安息角,回波反射也会象超声波一样存在漫反射,产生干扰回波和假回波,通过软件可排除干扰回波和假回波,但有效回波强度会减少很多,故设计选型时,要考虑衰减,选量程要留有一定的余量。