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雷达液位计选型时为何要考虑物料的相对介电常数

2018-10-09

  通常,介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,而介质中的电场减小与原外加电场(真空中)的比值就被称为相对介电常数(dielectric constant),因与与频率相关,所以也被称为诱电率。

  雷达液位计是以高频振荡器作为微波发生器的,该发生器产生的微波用波导管将它引到辐射天线,并向下射出。当微波遇到障碍物,例如液体液面时,则部分微波会被介质吸取,另一部分则被反射回来。雷达液位计就是通过测量发射微波与液位反射的微波之间的参数关系来实现液位测量的。由于雷达液位计的测量原理和微波的传播特性有关,所以介质的相对介电常数、液体的湍动和气泡等被测物料的特性会对微波信号造成衰减, 甚至可能会导致雷达液位计不能进行正常工作。

论雷达液位计与介电常数的关系

  由雷达液位计工作原理可知,其发射的超高频微波是以空间波形式沿直线传播的,但是当遇到被测介质时,微波会产生反射和折射,而反射的程度和被测介质的相对介电常数有着很大的关联。一般地,相对介电常数越大,则微波反射的损耗越小,比如,若介质的电导率大于10ms/cm,则可以全部被反射回来,否则微波会产生反射和折射,使有效反射信号的强度受到衰减。

  由于被测介质的相对介电常数是表征介质极化的一个物理量,它是由介质本身的特性决定的,因此不同的介质就有不同的相对介电常数。由于过小的相对介电常数会造成微波的有效消耗衰减,所以每种雷达液位计都有一个最小的相对介电常数,用户在选用雷达液位计时,先要考虑物料的相对介电常数,以使雷达液位计正常工作。当然,不同企业生产的雷达液位计对最小相对介电常数的要求是不同的,这是因为介电常数的大小与温度和电磁场有关。而不同企业的雷达液位计,它们在结构设计上对温度和电磁场的要求也是不同的,因此对介电常数的要求也不同,但通常在范围1.5~2左右变动。

  随着产品在工程上应用经验的不断丰富和采用的综合App技术的不断提高,有些企业生产的雷达液位计对相对介电常数的最低值也越来越小,因而连相对介电常数只有1.2~1.9的液体烃也可测量。

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(澳门新葡亰网址市场部2018年10月09日)



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