E+H雷达物位计的测量原理及采用技术
    

E+H雷达物位计采用微波脉冲的测量方法,并可在工业频率波段范围内正常,波束能量低,可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量。适用于粉尘、温度、压力变化大,有惰性气体及蒸汽存在的场合。E+H微波物位计工作方式类似雷达:向被测目标发射微波,由目标反射的回波返回发射器被接收,与发射波进行比较,确定目标存在并计算出发射器到目标的距离。


目前世界上的E+H雷达(微波)物位计通有脉冲法(PULS)和连续调频法(FMCW)两种。 连续调频(FMCW)技术
  连续调频(FMCW)技术测量物位是将传播时间转换成频差的方式,通过测量频率来代替直接测量时差,来计算目标距离。发射一个频率被线性调制的微波连续信号,频率线性上升(下降),所接收到的回波信号频率也是线性上升(下降)的,两者的频率差将比例于离目标的距离。
  频率被调制的信号通过天线向容器中被测物料面发射,被接收的回波频率信号和一部分发射频率信号混合,产生的差频信号被滤波及放大,然后进行快速傅利叶变换(FFT)分析,FFT分析产生一个频谱,在此频谱上处理回波并确认回波。
  脉冲波技术
  脉冲波测距是由天线向被测物料面发射一个微波脉冲,当接收到被测物料面上反射回来的回波后,测量两者时间差(即微波脉冲的行程时间),来计算物料面的距离。
  微波发射和返回之间的时差很小,对于几米的行程时间要以纳秒来计量。脉冲测距采用规则的周期重复信号,并重复频率(RPF)高。


调频连续波E+H雷达物位计在测量过程中应用了按照线性变化的高频信号,雷达物位计的信号从天线发出,在被测量平面反射,回波被天线接收。雷达物位计信号的发出与回波接收的频率差被用于进一步的信号处理,频率差对应于测量距离。一个大的频率差应对于一个较大的测量距离。通过FFT频率差被转化为频谱差,进而换算出测量距离。物位与测量距离的差别取决于空罐的高度。发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。
  即使工况比较复杂的情况下,存在虚假回波,用最新的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。输入天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路,微处理器对此信号进行处理,识别出微脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成,精度可达到毫米级。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比:
  D=C×T/2
  其中C为光速
  因空罐的距离E已知,则物位L为:
  L=E-D
  输出
  通过输入空罐高度E(=零点),满罐高度F(=满量程)及一些应用参数来设定,应用参数将
  自动使仪表适应测量环境。
  对应于4-20mA输出。


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    收录时间:2014年02月12日 22:47:08 来源:hbzhan.com 作者:匿名
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