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从原理和应用上区别雷达物位计和超声波物位计

2018-04-16

  物位测量仪表中,雷达物位计和超声波物位计都属于非接触式物位计,很容易被大家混淆,下文我将从他们的基本原理和应用上对二者进行对比和分析,希翼能够对雷达物位计和超声波液位计有更为深入地认识,从而选购到更适合自己工况特点的测量仪表。
从原理和应用上区别雷达物位计和超声波物位计
雷达物位计                           超声波物位计
  一、从工作原理看
  总的说来,雷达物位计是使用电磁波来测量物位的,超声波物位计是用空气振动的机械波来测量物位的,这是二者最大的不同。
  1、雷达物位计的工作原理
  采用发射—反射—接收的工作模式。雷达物位计的天线发射出电磁波,这些波经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比,关系式如下:
D=CT/2
  式中 D——雷达物位计到测量物质表面的距离;C——光速;T——电磁波运行时间
  雷达物位计记录脉冲波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可算出被测介质面到雷达天线的距离,从而知道介质在储藏罐中的位置。
  在实际运用中,雷达物位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的物位计,功耗大,须采用四线制,电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的物位计,功耗低,可用二线制的24V DC供电,容易实现本质安全,精确度高,适用范围更广。
  2、超声波物位计的工作原理
  大家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,不管哪那种超声波仪器,都必须把电能转换为超声波发射出去,再接收回来变换成电信号,完成这项功能的装置就叫超声波换能器,也称探头。
超声波液位计安装示意图
  如上图所示,将超声波换能器置于被测介质上方,向下发射超声波,超声波穿过空气介质,在遇到介质面时被反射回来,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。
  由超声波在介质中传播原理可知,若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定,则超声波在该介质中传播速度是一个常数。因此,当测出超声波由发射到遇到介质反射被接收所需要的时间,则可换算出超声波通过的路程,即得到了物位的数据。超声波有盲区,安装时必须计算预留出传感器安装位置与测量介质之间的距离。
  二、从应用场合看
  由于雷达物位计与超声波物位计的工作运行方式大不相同,其使用的领域也不一样。具体区别如下:
  1. 雷达物位计测量范围要比超声波物位计大很多;
  2. 雷达物位计有喇叭式、杆式、缆式,相对超声波物位计能够应用于更复杂的工况;
  3. 超声波物位计精度不如雷达物位计,但在常规量程上,比如5米,10米,15米,20米,超声波物位计的性价比要高于雷达物位计;
  4. 用雷达物位计的时候要考虑介质的介电常数,常规液体、固体都可以测量,就是塑料板、塑料皮等低介电常数的物体不能测量;而超声波物位计是不需要考虑介质的介电常数的。
  5. 雷达物位计可以用在真空、蒸汽或者是泡沫环境中,超声波物位计则不能应用于真空、蒸汽含量过高或液面有泡沫等工况,对于常规固体液体都可以测量,但是测量粉末状物质不行,还有在挥发性强的液体上测量不够准确。
  以上“从原理和应用上区别了雷达物位计和超声波物位计”,希翼对大家选购雷达物位计超声波液位计时有所帮助。如欲了解更多料位开关、液位开关、物位计等物位测量仪表方面的常识,欢迎关注微信公众号:Jiweimeter。


(澳门新葡亰网址2018年4月16日发布)


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