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雷達物位計常見天線的種類及選型
發(fā)布時間:2020-07-14 08:15:56

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(zhì),。但微波發(fā)射角較大(約30°),,并且邊瓣較多,對于罐內(nèi)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,,常用于測量運行條件較好、口徑較大,、測量范圍小的槽罐和腐蝕性介質(zhì),。如果被測介質(zhì)易揮發(fā)冷凝,最好選擇棒形天線或水滴型天線,;如嘉可自動化儀表生產(chǎn)的JKRD型雷達物位計,,適合于測量腐蝕性介質(zhì),工作壓力可達1.6MPa,,被測介質(zhì)溫度可達200℃,。

雷達天線.png

2、喇叭口天線

錐形喇叭天線的發(fā)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(fā)射角越小,,如果是高頻雷達料位計,,發(fā)射角就更小,,準確度更高。如嘉可自動化儀表的JKRD型雷達物位計,,測量精度可達±1mm,。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(zhì)的測量。大多數(shù)經(jīng)濟型雷達物位計都采用5.8GHz或6.3GHz的微波頻率,,其發(fā)射角較大,,容易在容器壁或內(nèi)部構件上產(chǎn)生干擾回波。雖然喇叭天線增大可以減小發(fā)射角,,但體積增大,,安裝不便,而且改善有限,。采用高頻率的雷達,,如嘉可自動化儀表的JKDR (26GHz)雷達物位計,發(fā)射角可以到8°,,這樣即使在測量狹長的料罐物位時,,也能有較高的測量精度。如果用于大量程的測量場所選大喇叭口天線雷達物位計,,小的喇叭天線則適用于小型容器,。如果被測介質(zhì)流動性較差并有掛料現(xiàn)象,那么選擇喇叭或棒狀雷達物位計,。

3,、拋物面天線

這是最近推出的新型天線,多用在高頻發(fā)射的雷達,,由于其發(fā)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(fā)射源,與單點發(fā)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,可使雷達物位計的測量精度達±1mm,,可用于儲罐精密計量,,主要用于計量級雷達物位計。平面天線適用于多種工況,。

5,、套管天線

當介電常數(shù)較小(1.6~3)或液面產(chǎn)生持續(xù)渦流或容器內(nèi)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(nèi)徑大小對雷達波傳播時間產(chǎn)生影響,,所以在參數(shù)設置時,應設置套管內(nèi)徑參數(shù),,對行程內(nèi)時間進行補償,。另外,這類天線要求被測介質(zhì)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(fā)電磁波,,屬接觸測量。由于它對粉塵,、蒸汽,、導波桿上粘附介質(zhì)等影響較小,所以更廣泛地應用在固體料位和介電常數(shù)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(zhì)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(zhì)的液位測量,,根本上解決溫度,、濕度、壓力,、物質(zhì)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物位計,,應用于介電常數(shù)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(shù)太低,,一般類型的雷達物位計都不適合。