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上海相澤機械設(shè)備有限公司
主營產(chǎn)品： BURKERT,BURKERT隔膜閥,BURKERT角座調(diào)節(jié)閥,BURKERT傳感器,BURKERT流量計 |
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2019-8-15 閱讀(513)
德國VEGA雷達物位計的分類及應(yīng)用領(lǐng)域
德國VEGA雷達物位計俗稱雷達（Radar）物位計，雷達是英文Radio Detection and Raging（無線電檢測與測距）首字母的縮寫詞。微波物位計工作方式類似雷達：向被測目標發(fā)射微波，由目標反射的回波返回發(fā)射器被接收，與發(fā)射波進行比較，確定目標存在并計算出發(fā)射器到目標的距離。
分類
德國VEGA雷達物位計按工作方式可以分為非接觸式和接觸式兩種。
非接觸式微波物位計常用喇叭或桿式天線來發(fā)射與接收微波，儀表安裝在料倉頂部，不與被測介質(zhì)接觸，微波在料倉上部空間傳播與返回。安裝簡單、維護量少，并且不受料倉內(nèi)氣體成分、粉塵、溫度變化等的影響，深受用戶歡迎，可替代勞動強度大的人工投尺或帶重錘的卷尺、維修率高的接觸式儀表（重錘探測式y(tǒng)o-yo）、電容等。因此，非接觸式微波物位計是近年來發(fā)展快的物位測量儀表。
接觸式微波物位計一般采用金屬波導(dǎo)體（桿或鋼纜）來傳導(dǎo)微波，儀表從倉頂安裝，導(dǎo)波桿直達倉底，發(fā)射的微波沿波導(dǎo)體外部向下傳播，在到達物料面時被反射，沿波導(dǎo)體返回發(fā)射器被接收。
技術(shù)方案
目前世界上的微波（雷達）物位計通有脈沖法（PULS）和連續(xù)調(diào)頻法（FMCW）兩種。
連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術(shù)
連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術(shù)測量物位是將傳播時間轉(zhuǎn)換成頻差的方式，通過測量頻率來代替直接測量時差，來計算目標距離。發(fā)射一個頻率被線性調(diào)制的微波連續(xù)信號，頻率線性上升(下降)，所接收到的回波信號頻率也是線性上升(下降)的，兩者的頻率差將比例于離目標的距離。
頻率被調(diào)制的信號通過天線向容器中被測物料面發(fā)射，被接收的回波頻率信號和一部分發(fā)射頻率信號混合，產(chǎn)生的差頻信號被濾波及放大，然后進行快速傅利葉變換(FFT)分析，F(xiàn)FT分析產(chǎn)生一個頻譜，在此頻譜上處理回波并確認回波。
脈沖波技術(shù)
脈沖波測距是由天線向被測物料面發(fā)射一個微波脈沖，當(dāng)接收到被測物料面上反射回來的回波后，測量兩者時間差(即微波脈沖的行程時間)，來計算物料面的距離。
微波發(fā)射和返回之間的時差很小，對于幾米的行程時間要以納秒來計量。脈沖測距采用規(guī)則的周期重復(fù)信號，并重復(fù)頻率(RPF)高。
德國VEGA雷達物位計應(yīng)用領(lǐng)域
現(xiàn)今物位測量領(lǐng)域困擾用戶的是一些大型固體料倉的物位測量，特別是用于50/100米以內(nèi)的充滿粉塵和擾動的加料狀態(tài)下的料倉。相關(guān)技術(shù)的儀表例如電容或?qū)Рɡ走_TDR在放料時物位下降時會受到很強的張力負載，可能會損壞儀表或把倉頂拉塌掉。重錘經(jīng)常有埋錘的問題，需要經(jīng)常維修，大多數(shù)其他機械式儀表也是這樣。而高粉塵工況又可能會超出非接觸式超聲波物位測量系統(tǒng)的能力。
高頻的調(diào)頻雷達技術(shù)尤其適合這種大型固體料倉的物位測量！
現(xiàn)今的高頻雷達一般為工作在K波段(24～26GHz)的雷達物位計，雷達的工作頻率越高其電磁波波長越短，越容易在傾斜的固體表面有更好的反射，并具有較窄的波束寬度，可有效避開障礙物，高的頻率還可使雷達使用更小的天線。而FMCW調(diào)頻連續(xù)波微波物位計發(fā)射和接受信號是同時的，相同時間內(nèi)發(fā)射的微波信號更多，固體測量中可減少高粉塵固體料倉測量中的失波現(xiàn)象。因此固體測量中高頻的調(diào)頻雷達能提供準確、可靠的測量，并在例如化工行業(yè)中的PP粉末、PE粉末等介質(zhì)中也有良好應(yīng)用。但由于技術(shù)限制，現(xiàn)今還沒有工作在K波段以上的高頻雷達物位計。
也有使用5.8GHz ~ 10GHz的低頻雷達測量固體，但由于其較低的頻率、較長的波長其發(fā)射波不容易被漫反射，在高粉塵工況下會導(dǎo)致很多的二次或多次回波，干擾和噪聲很大，因此固體粉料測量中逐漸被淘汰。
