微波物位开关概述

作者：哲士仪表 日期：2012/2/3 来源：www.zheshi.com

　　微波物位计(俗称雷达液位计)利用回波测距原理,其喇叭状或杆式天线向被测物料面发射微披,微被传播到不同相对介电率的物料表面时会产生反射,并被天线所接收。发射波与接收波的时间差与物料面与天线的间隔成正比，测出传播时间即可得知间隔。因为微波是电磁波，以光速传播且不受介质特性影响，所以在一些有温度、压力、蒸汽等场合,超声物位计不能正常工作,而微植物位计可以使用。在石油及石化领域有较广阔的应用远景。

　　微波物位计有两种工作模式。

　　(1)脉冲波方式:其工作模式与超声物位计相似,天线周期地发射微波脉冲,并接收物料面回披,同时对回披信号进行分析处理,确认有效回波,据之计算物位。精确度约为0.2~0.3%F.S.。一般中档以下的微植物位计都用此方式。原来出产起声物位计的厂家大多采用此方式出产微植物位计。如:Vega、E+H、Siemens-Milltronics等。

　　(2)调频连续波方式(FMCW):天线发射的微波是频率被线性调制的连续披,当回波被天线接收到时,天线发射频率已经改变。根据回波与发射肢的频率差可以计算出物料面的间隔。FMCW方式丈量线路较复杂,价格较高,但丈量精确度较高,可以达0.1%F.s.,甚至更高。同时干扰回波也较易去除,一般较高真个产晶都采用此方案。

　　微波物位计刚进入市场时,曾被寄予过高的期望,实用中发现局限性也很大。普通的微波物位计要求被测物料为ε1>4,精密型的可低至ε2>2。ε1>2的介质因反射波微弱而不能不乱丈量,而石化系统中有些介电常数ε1低的介质,如:液化气等,就得不到不乱的丈量结果,必需加导披管来集中能量。

　　另外,大多数脉冲式微披物位计采用的微披频率为5.8GHz,其辐射角较大,在储罐中除了液面回波外,还会产生其它干扰回披,使接收回被复杂,难以确认液面回披。在卧式罐或拱顶罐内使用时,因为顶部会对反射、披产生聚焦效应,形成多次回波,故不能安装在罐中央位置。在丈量固态物料时,更会产生各种干扰回波,故大多数微披物位计不能用于测固态物位。

　　针对这些题目,有的公司(如Siemens)开发了采用更高频率(24GHz)的微波物位计,其发射指向角小于10°,这样能量集中,不但能测得更远间隔(45m),而且信噪比高,可以丈量低介电率的介质(ε1〉1.7)。因为内置了提高前辈的回披处理软件,可以用于丈量固态物料物位,甚至可以丈量粉状水泥的物位。

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