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    雷達液位計天線有哪些類型及選型

    發布時間:2023-05-23 10:31:05??點擊次數:336次

    雷達液位計可對不同料位進行連續測量,適用于高溫、蒸汽、高粉塵及揮發性氣體等惡劣環境,同時也適用于粉塵、溫度、壓力變化大,有惰性氣體及蒸汽存在的場合。廣泛應用于化工、能源、石化、醫藥、水泥等行業。


    雷達液位計按工作方式可以分為非接觸式和接觸式兩種。


    非接觸式微波液位計常用喇叭或桿式天線來發射與接收微波,儀表安裝在料倉頂部,不與被測介質接觸,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)、電容等。因此,非接觸式微波液位計是近年來發展最快的物位測量儀表。


    接觸式微波液位計一般采用金屬波導體(桿或鋼纜)來傳導微波,儀表從倉頂安裝,導波桿直達倉底,發射的微波沿波導體外部向下傳播,在到達物料面時被反射,沿波導體返回發射器被接收。


    雷達液位計的天線種類

    1、棒式天線

    絕緣棒天線通常用聚四氟乙烯、聚丙烯等高分子材料制成,耐腐蝕性能較好,可用于強酸、堿等介質測量。但微波發射角較大(約30°),并且邊瓣較多,對于罐內結構較復雜的情況,干擾回波會較多,信噪比小,精度較低。但易于清洗,通常用于測量運行條件較好、口徑大、測量范圍小的槽罐和腐蝕性介質。如果被測介質易揮發冷凝,最好選擇棒形天線或水滴型天線;LR6X系列、LR4X系列雷達液位計,均有適合于測量腐蝕性介質的產品。


    2、喇叭口天線

    錐形喇叭天線的發射角與喇叭直徑及頻率見表1。

    在同頻率下,喇叭直徑越大,發射角越小,如果是高頻雷達料位計,發射角就更小,準確度更高。許多緩沖罐、儲罐、反應罐等都選用這類天線,但這類天線不適用于腐蝕性介質的測量。大多數經濟型雷達液位計都采用5.8GHz或6.3GHz的微波頻率,其發射角較大,容易在容器壁或內部構件上產生干擾回波。雖然喇叭天線增大可以減小發射角,但體積增大,安裝不便,而且改善有限。如果用于大量程的測量場所選大喇叭口天線雷達液位計,小的喇叭天線則適用于小型容器。如果被測介質流動性較差并有掛料現象,那么選擇喇叭或棒狀雷達液位計。


    3、拋物面天線

    這是最近推出的新型天線,多用在高頻發射的雷達,由于其發射角只有7°,非常適合測量精確目標和饒過障礙物進行測量。但其天線尺寸大,如果用X波段,直徑達Φ454mm,開孔尺寸要大于500mm,安裝使用不太方便。


    4、平面天線

    平面天線采用平面陣列技術,即多點發射源,與單點發射源相比,由于測量其于一個平面,而不是一個確定的點,配合相應電子線路,可使雷達液位計的測量精度達±1mm,可用于儲罐精密計量,主要用于計量級雷達液位計。平面天線適用于多種工況。


    5、套管天線

    當介電常數較?。?.6~3)或液面產生持續渦流或容器內裝置造成假反射時,應選這類儀表。套管對雷達波有聚焦作用,天線裝在導波管中或旁路管中。套管內徑大小對雷達波傳播時間產生影響,所以在參數設置時,應設置套管內徑參數,對行程內時間進行補償。另外,這類天線要求被測介質流動性好,不易掛料。如果被測容器帶有攪拌葉槳,并且葉槳的旋轉半徑幾乎和罐的直徑相等,那么雷達液位計的回波將會受到嚴重干擾,這時選用導波管式雷達液位計。


    6、導波雷達天線

    通過導波金屬或纜繩收發電磁波,屬接觸測量。由于它對粉塵、蒸汽、導波桿上粘附介質等影響較小,所以更廣泛地應用在固體料位和介電常數很小的液位測量。雙纜式導波雷達液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的,兩電極間的介質即為液體及其上面的氣體,適用于具有腐蝕性和高壓的介質的液位測量,根本上解決溫度、濕度、壓力、物質的導電性等因素對測量過程的影響,因而具有極高的抗干擾性和可靠性。同軸管式雷達液位計加裝同軸管式探頭的導波雷達液位計,應用于介電常數較低的或表面波動液體的液位測量和控制;如果被測物料的介電常數太低,一般類型的雷達液位計都不適合。

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