雷达液位计的是通过电磁波(即通称雷达波,因为利用此测距方法***早是应用于军用雷达,所以被称为雷达波)来进行工作的。
工作原理是通过向被测目标发射电磁波,电磁波发射后遇到介质反射回来,以此来测量具体的液体位置,对于雷达液位计来说,其***关键性的功能就是保证其能够顺利发射电磁波信号。
我们在工业生产现场中,经常会出现信号被干扰的情况,那么是哪些干扰源影响了雷达液位计的测量呢。
对于雷达液位计的信号来说,产生干扰的原因有很多,干扰源也是多种多样;
但从大方面总的来说是可以分为两类的,一类是内部干扰,另一类是外部干扰。
雷达液位计
外部干扰
1、天体、天电干扰
首先什么是天体干扰呢?天体就是指太阳或是其他的恒星,因此天体干扰指的就是它们发出的电磁波对雷达液位计发出的信号产生了一定的干扰。
对于天电大家肯都感到很陌生,所谓天电通常我们会将其理解为由大气、雷电等电离作用,或是火山、地震等自然现象产生的电磁波对雷达液位计的信号产生的干扰。
2、机械干扰
所谓机械干扰是指由于外部机器的大幅度震动或冲击影响到雷达液位计,使雷达液位计内部的一些元件同样发生震动甚至是移位、变形;
也可能使仪表头指针松动测量产生误差,对于这种情况我们通常加以隔板、减震弹簧等来缓解冲击。
3、湿度干扰
当湿度升高,就会引起绝缘体电阻下降、电介质介电数增加、骨架蓬松、电阻增加,进而也就产生漏电流增加、电容量增加、电感器变化等。此外还会使胶质变软,并且测量精度也会下降。
4、化学干扰
化学干扰通常是指一些具有腐蚀性的气体,例如酸、碱等,这些气体长时间的作用不仅仅会损坏仪器及内部元件,还会与金属作用导电,影响雷达液位计的正常工作。
5、热干扰
火电厂运作中其热力设备会产生大量的热量,这些热量进而引起周围仪器以及环境温度的变化,这就是我们所说的热干扰,这些干扰都会对雷达液位计的元件产生影响,进一步产生测量不***等问题。
6、光干扰
光的干扰主要在于半导体部件,用来控制仪器的部件当中许多都是由半导体材料制成,而半导体元件在受到光的影响就会改变其导电性能,这样一来,雷达液位计的正常使用也就受到了影响。
雷达液位计具有低维护,高性能、高精度、高可靠性,使用寿命长等优点。在与电容,重锤等接触式仪表相比较,具有无可比拟的优越性。
微波信号的传输不受大气的影响,所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。
工作原理:
雷达液位计采用发射--反射--接收的工作模式,天线发射出电磁波,这些波经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比,
关系式如下:D=CT/2式中D——雷达液位计到液面的距离C——光速T——电磁波运行时间雷达液位计记录脉冲波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可算出液面到雷达天线的距离,从而知道液面的液位。
在实际运用中,雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计,功耗大,须采用四线制,电子电路复杂。
而采用雷达脉冲波技术的液位计,功耗低,可用二线制的24VDC供电,容易实现本质安全,精确度高,适用范围更广。
雷达液位计采用脉冲微波技术,其天线系统发射出频率为6.8GHz、持续时间为0.8ns的脉冲波束,接着暂停278ns,在脉冲发射暂停期间,天线系统将作为接收器,接收反射波,同时进行回波图像数据处理,给出指示和电信号。
超声波液位计和雷达液位计主要是测量原理的不同,而导致他们的不同的运用场合。雷达是鉴于被测物质的介电常数的,而超声波是鉴于被测物质的密度的。所以介电常数很低的物质雷达的测量效果就要打折扣,对于固体物质一般也推荐用超声波。同时雷达发射的是电磁波,不需要传播媒介,而超声波是声波,是一种机械波,是需要传播媒介的。另外波的发射方式元件不同,如超声波是通过压电物质的振动来发射的,所以它不可能用在压力较高或负压的场合,一般只用在常压容器。而雷达可以用在高压的过程罐。雷达的发射角度比超声波大,在小容器或瘦长的容器不推荐用非接触式雷达,一般推荐导波雷达。最后就是精度的问题,当然了,雷达的精度肯定是比超声波高,在储罐上肯定是用高精度雷达的,而不会选超声波。至于价格方面,一般情况下超声波比雷达低,当然一些大量程的超声波价格也是很高的,如6~70米的量程,这时雷达也达不到,只能选超声波!
声波的传输是需要媒介的,所以在真空中就不能传播。所以超声波在现实应用中的局限性还是很大的,与雷达比起来多有不足。首先,超声波物位计有温度限制,一般探头处温度不能超过80度,并且声波速度受温度影响很大。其次,超声波物位计受压力影响很大,一般有求0.3MPa以内,因为声波要靠振动来发出,压力太大时发声部件会受影响。第三,当测量环境中雾气或粉尘很大时将不能很好的测量。凡此种种,都限制了超声波物位计的应用。与之相比,雷达的是电磁波,不受真空度影响,对介质温度压力的适用范围又很宽,随着高频雷达的出现,其应用范围就更加广泛了,所以在物位测量中,雷达是一个非常好的选择。
液位计特有的性能比对
1、精准性的比对
超声波液位计,带有非接触特性;可测定的范畴,包含实验液体、颗粒态势下的固体。但是超声波带有不断更替的特性,各时段的声波存储、曲线解析,耗时偏长。因此,不适宜安设在液位变更速率偏快的环境。
雷达液位计, 受到环境特有的干扰偏小,这是凸显优势;测量得来的数值,精度更高。例如:超声波仪器,不适宜高压高温、蒸气弥散着的雾状空间、夹带着粉尘的空间;但雷达液位计,就能适宜这一环境。设定的最大量程,能超出 32米; 被测介质温度, 能超出 240℃; 荷载压力, 会超出 6.3MPa。雷达液位计精度会高于超声波。
2、适用性的比对
超声波液位计,对雾状蒸气、细微尘杂,非常敏感。此外,超声波拟定的传播速率,受环境温度影响较大,误差率会超出每摄氏度 0.13%。因此超声波液位计需要带有温度补偿, 然而选取的待测介质,与传感配件表层也存在温度差异。
安设的配套补偿,只针对着固定态势的传感点。雷达液位计,拓展了适应范围。超声波液位计适宜不了的特有环境,如高压及高温、带有尘杂这样的环境,它都能适宜。
3、性价比的比对
超声波液位计,市场价格适宜,通常不超出一万元。而雷达液位计,价格偏高:通常安设雷达仪器,耗费掉的金额会超出两万元。某种新型雷达液位计,带有 hart 特有的协议、具备现场显示模块。这种仪器的单价,甚至超出了三万五。伴随自动化态势下的技术变更,液位计也在不断更新。液位测量特有的疑难,是仪表检测范畴内的凸显难题。雷达及超声波特有的液位计,带有差异特性的介质;液位检测的惯用方式,也潜藏着多重的技术疑难。应当经由综合比对,选出可靠层级最高的、精度满足预设规格的液位计。应注重的是,液位计的安设,以及接续的管控修护,也带有侧重的价值。应当审慎回避易爆易燃特性的周边环境,随时查验仪器。