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雷达物位计频率选择及测量原理

作者:辰森仪表 浏览量:4755 来源: 时间:2021-01-07 16:55:50

信息摘要: 微波物位计使用的微波频率有三个频段:C波段(5.8~6.3GHz)、X波段(9~10.5GHz)、K波段(24~26GHz)。制造商根据自己的技术及 批准的频率来设计产品。

     微波物位计使用的微波频率有三个频段:C波段(5.8~6.3GHz)、X波段(9~10.5GHz)、K波段(24~26GHz)。制造商根据自己的技术及 批准的频率来设计产品。
物位测量中的微波一般是定向发射的,通常用波束角来定量表示微波发射和接收的方向性。波束角和天线类型有关,也和使用的微波频率(波长)有关。
对于常用的圆锥形喇叭天线来说,微波的频率越高,波束的聚焦性能越好,即波束角小,在实际使用中这是十分重要的,低频微波物位计有较宽的波束,如果安装不得当,将会收到内部结构产生的较多的虚假回波,例如:采用4”喇叭天线的26GHz雷达的典型波束角为8°,而5.8GHz 的典型波束角为17°。并且,微波的频率越高,其喇叭尺寸也可以做的越小,更易于开孔安装。还没有频率高于K波段(24—26GHz)的微波(雷达)物位计。
而X波段雷达由于没有明显的应用特点,而在各大物位厂商的雷大物位技术发展中趋于被淘汰。
        调频连续波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。
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:
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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