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雷达物位计和超声波物位计的区别?

时间:2022-04-19 09:36:27 点击:111次

  雷达物位计超声波物位计是工业监控中常用的设备,各种各样的罐体。料仓、水池等连续的物位测量都需要它们,千差万别的场景一种物位测量工具很难满足需求,所以为了雷达物位计超声波物位计应运而生,满足了各种非接触场景的需求。例如 E+H FMU30一体化超声波物位测量仪用于液体、浆料和固料的非接触式物位测量;E+H FMR10连续液位测量雷达,可以在储罐、敞口池、泵站或下水池中使用,那么,作为应用非常广泛的两种物位计,到底有什么区别呢?这两种的测量原理究竟是什么?为什么一种场合有时候需要雷达物位计有时超声波物位计呢?二者相比各自的优势是什么呢?今天小编就和大家聊一聊这两种物位计。

 E+H FMU30

  超声波物位计

  我们一般把声波频率超过20kHz的声波称为超声波,超声波是机械波的一种,即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程,它的特征是频率高、波长短、绕射现象小,另外方向性好,能够成为射线而定向传播。

  超声波在液体、固体中衰减很小,因而穿透能力强,尤其是在对光不透明的固体中,超声波可穿透几十米的长度,碰到杂质或界面就会有显著的反射,超声波测量物位就是利用了它的这一特征。

  在超声波检测技术中,不管哪种超声波仪器,都必须把电能转换超声波发射出去,再接收回来变换成电信号,完成这项功能的装置被称为超声波换能器,也称探头。

  工作时,超声波换能器置于被测物上方,向下发射超声波,超声波穿过空气介质,在遇到被测物表面时被反射回来,又被换能器所接收并转换为电信号,电子检测部分检测到这一信号后将其变成物位信号进行显示并输出。

  如E+H FMU30F超声波液位计功能,传感器直接向介质表面发射超声波脉冲信号。脉冲信号在介质表面发生反射,反射信号被传感器接收。仪表测量发射与接收脉冲信号的时间差。基于时间差和声速,计算传感器膜片与介质表面间的距离。

  雷达物位计

  与超声波物位计工作模式相同,雷达物位计同样采用发射-反射-接收的工作模式,不同是雷达超声波物位计的测量主要依赖超声波换能器,而雷达物位计则依靠高频头和天线。

  超声波物位计使用机械波,而雷达物位计使用的是超高频率(几G到几十G赫兹)电磁波。电磁波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。如E+HFMR10,利用Bluetooth®无线技术和App通信,非接触式测量。

  除了工作原理的不一样,另一方面二者的影响因素也是不一样的。

  影响超声波物位效果因素

  传感器发出的超声波碰到被测介质被反射,反射回波的质量反映了物位计应用效果。

  回波质量定义为最小回波幅度(在恶劣条件下回波幅度)比最大噪声幅度(虚假回波、多径反射回波等的幅度)。回波质量数值越大,物位计应用效果越好。

  1.传播介质越稳定越有利于传播

  超声波是机械波。机械波在传播过程中会受到传播介质稳定程度的影响。例如:有一池塘水,当风平浪静时,往池塘中扔石子就可看到水波纹,当大风使池塘水起波浪时,往池塘中扔很大的石头都难看到水波纹。

  引起空气波动因素很多,如:粉尘,气浪,蒸汽,料流等都会引起空气波动,降低回波质量,影响测量效果。

  2.被测介质表面越平整,声阻抗越大越有利于反射回波

  测量固体时,被测表面都是不平的,有一定的安息角。在这种条件下的反射波是漫反射波。由于反射与波长有关,当反射面的线度可与波长相比时或更大时,才能发生反射。

  显然,工作频率越高,其波长越小,对于较小的物料,更易于发生漫反射。例如,频率为10kHz的机械波在空气中的波长是34mm,大多数情况下,物料的线度都不会有这么大。

  此外,低频工作时,发射波的开角大,回波会很宽。这时测得的数据不准,有时会差几百毫米甚至lm。

  影响雷达物位效果因素

  1.传播介质介电常数越稳定越有利于传播。

  雷达波是电磁波,电磁波在传播过程中不受传播介质稳定程度的影响,只与其介电常数有关。这是雷达技术与超声波技术的重大区别。

  2.被测介质表面越平整,其介电常数越大越有利于回波反射。

  所以考虑现场工况时,应特别注意:天线到被测介质问空气介电常数的分布;被测介质的表面状态及其介电常数。

  总体来说,雷达和超声波两类型物位计均是工业物位测量的良好解决方案,其选型应用需根据过程工况、介质特性决定,并结合安装条件、使用环境等外界因素,经济适用是zui根本的依据。关于雷达物位计和超声波物位计产品、参数、型号等内容,可电话咨询。