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從研發(fā)認(rèn)識(shí)計(jì)為
雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)的不同
2018-04-16
盡管雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)都屬于非接觸式物位計(jì)，但二者的不同也非常明顯，本文擬就雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)的不同進(jìn)行介紹，希望對(duì)大家更好地認(rèn)識(shí)這兩種物位測(cè)量?jī)x表有所幫助。
首先，雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)的工作原理不同
1．雷達(dá)物位計(jì)的工作原理
雷達(dá)物位計(jì)采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達(dá)物位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測(cè)對(duì)象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比，關(guān)系式如下：
雷達(dá)物位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間，而電磁波的傳輸速度為常數(shù)，則可算出被測(cè)介質(zhì)面到雷達(dá)天線的距離，從而知道介質(zhì)在儲(chǔ)藏罐中的位置。
在實(shí)際運(yùn)用中，雷達(dá)物位計(jì)有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的物位計(jì)，功耗大，須采用四線制，電子電路復(fù)雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的物位計(jì)，功耗低，可用二線制的24V DC供電，容易實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，精確度高，適用范圍更廣。
2．超聲波物位計(jì)的工作原理
超聲波是機(jī)械波的一種，通常指頻率超過(guò)20kHz的聲波，頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小、能夠定向傳播是其突出特征。
由于超聲波在液體、固體中衰減很小，具有超強(qiáng)的穿透能力，尤其是在對(duì)光不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長(zhǎng)度，碰到雜質(zhì)或界面就會(huì)有顯著的反射，人們就是利用超聲波的這一特征，設(shè)計(jì)出超聲波物位計(jì)進(jìn)行物位測(cè)量。
如上圖所示，將超聲波換能器（又稱探頭，是把電能轉(zhuǎn)換為超聲波發(fā)射出去，再接收回來(lái)變換成電信號(hào)的裝置）置于被測(cè)介質(zhì)上方，向下發(fā)射超聲波，超聲波穿過(guò)空氣介質(zhì)，在遇到介質(zhì)面時(shí)被反射回來(lái)，又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電子檢測(cè)部分檢測(cè)到這一信號(hào)后將其變成物位信號(hào)進(jìn)行顯示并輸出。
從超聲波在介質(zhì)中傳播的原理可知，在介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定的情況下，超聲波在該介質(zhì)中傳播的速度是一個(gè)常數(shù)。因此，根據(jù)超聲波由發(fā)射到遇到介質(zhì)反射被接收所需要的時(shí)間，可換算出超聲波通過(guò)的路程，即物位的數(shù)據(jù)。但由于超聲波有盲區(qū)，在安裝時(shí)必須計(jì)算預(yù)留出傳感器安裝位置與測(cè)量介質(zhì)之間的距離。
其次，雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)合不同
由于雷達(dá)物位計(jì)與超聲波物位計(jì)的工作原理不同，導(dǎo)致其應(yīng)用的場(chǎng)合也不一樣。具體區(qū)別如下：
1．雷達(dá)物位計(jì)有喇叭式、桿式、纜式等，相對(duì)超聲波物位計(jì)能夠應(yīng)用于更復(fù)雜的工況，其測(cè)量的范圍要比超聲波物位計(jì)要大的多。
2．用雷達(dá)物位計(jì)的時(shí)候要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)，常規(guī)液體、固體都可以測(cè)量，就是塑料板、塑料皮等低介電常數(shù)的物體不能測(cè)量；而超聲波物位計(jì)是不需要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)的。
3．雷達(dá)物位計(jì)的測(cè)量精度要高于超聲波液位計(jì)，但在5米、10米、15米、20米的常規(guī)量程上，超聲波物位計(jì)的性價(jià)比要高于雷達(dá)物位計(jì)。
4．雷達(dá)物位計(jì)可以用在真空、蒸汽或者是泡沫環(huán)境中，超聲波物位計(jì)則不能應(yīng)用于真空、蒸汽含量過(guò)高或液面有泡沫等工況，此外，超聲波物位計(jì)對(duì)于常規(guī)固體液體都可以測(cè)量，但是測(cè)量粉末狀物質(zhì)不行，還有在揮發(fā)性強(qiáng)的液體上測(cè)量不夠準(zhǔn)確。
總體而言，雷達(dá)物位計(jì)是使用電磁波來(lái)測(cè)量物位的，而超聲波物位計(jì)是用空氣振動(dòng)的機(jī)械波來(lái)測(cè)量物位的，這是二者最大的不同。
以上就是有關(guān)“雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)的不同”的介紹，希望對(duì)大家對(duì)雷達(dá)物位計(jì)和超聲波液位計(jì)有更為深入地認(rèn)識(shí)，進(jìn)而對(duì)更好地采購(gòu)和使用這兩種儀表產(chǎn)品有所幫助。如欲了解更多料位開(kāi)關(guān)、液位開(kāi)關(guān)、物位計(jì)等物位測(cè)量?jī)x表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
1．雷達(dá)物位計(jì)的工作原理
雷達(dá)物位計(jì)采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達(dá)物位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測(cè)對(duì)象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比，關(guān)系式如下：
D=C×T/2
式中 D——雷達(dá)物位計(jì)到測(cè)量物質(zhì)表面的距離；C——光速；T——電磁波運(yùn)行時(shí)間雷達(dá)物位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間，而電磁波的傳輸速度為常數(shù)，則可算出被測(cè)介質(zhì)面到雷達(dá)天線的距離，從而知道介質(zhì)在儲(chǔ)藏罐中的位置。
在實(shí)際運(yùn)用中，雷達(dá)物位計(jì)有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的物位計(jì)，功耗大，須采用四線制，電子電路復(fù)雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的物位計(jì)，功耗低，可用二線制的24V DC供電，容易實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，精確度高，適用范圍更廣。
2．超聲波物位計(jì)的工作原理
超聲波是機(jī)械波的一種，通常指頻率超過(guò)20kHz的聲波，頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小、能夠定向傳播是其突出特征。
由于超聲波在液體、固體中衰減很小，具有超強(qiáng)的穿透能力，尤其是在對(duì)光不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長(zhǎng)度，碰到雜質(zhì)或界面就會(huì)有顯著的反射，人們就是利用超聲波的這一特征，設(shè)計(jì)出超聲波物位計(jì)進(jìn)行物位測(cè)量。
從超聲波在介質(zhì)中傳播的原理可知，在介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定的情況下，超聲波在該介質(zhì)中傳播的速度是一個(gè)常數(shù)。因此，根據(jù)超聲波由發(fā)射到遇到介質(zhì)反射被接收所需要的時(shí)間，可換算出超聲波通過(guò)的路程，即物位的數(shù)據(jù)。但由于超聲波有盲區(qū)，在安裝時(shí)必須計(jì)算預(yù)留出傳感器安裝位置與測(cè)量介質(zhì)之間的距離。
其次，雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)合不同
由于雷達(dá)物位計(jì)與超聲波物位計(jì)的工作原理不同，導(dǎo)致其應(yīng)用的場(chǎng)合也不一樣。具體區(qū)別如下：
1．雷達(dá)物位計(jì)有喇叭式、桿式、纜式等，相對(duì)超聲波物位計(jì)能夠應(yīng)用于更復(fù)雜的工況，其測(cè)量的范圍要比超聲波物位計(jì)要大的多。
2．用雷達(dá)物位計(jì)的時(shí)候要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)，常規(guī)液體、固體都可以測(cè)量，就是塑料板、塑料皮等低介電常數(shù)的物體不能測(cè)量；而超聲波物位計(jì)是不需要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)的。
3．雷達(dá)物位計(jì)的測(cè)量精度要高于超聲波液位計(jì)，但在5米、10米、15米、20米的常規(guī)量程上，超聲波物位計(jì)的性價(jià)比要高于雷達(dá)物位計(jì)。
4．雷達(dá)物位計(jì)可以用在真空、蒸汽或者是泡沫環(huán)境中，超聲波物位計(jì)則不能應(yīng)用于真空、蒸汽含量過(guò)高或液面有泡沫等工況，此外，超聲波物位計(jì)對(duì)于常規(guī)固體液體都可以測(cè)量，但是測(cè)量粉末狀物質(zhì)不行，還有在揮發(fā)性強(qiáng)的液體上測(cè)量不夠準(zhǔn)確。
總體而言，雷達(dá)物位計(jì)是使用電磁波來(lái)測(cè)量物位的，而超聲波物位計(jì)是用空氣振動(dòng)的機(jī)械波來(lái)測(cè)量物位的，這是二者最大的不同。
以上就是有關(guān)“雷達(dá)物位計(jì)和超聲波物位計(jì)的不同”的介紹，希望對(duì)大家對(duì)雷達(dá)物位計(jì)和超聲波液位計(jì)有更為深入地認(rèn)識(shí)，進(jìn)而對(duì)更好地采購(gòu)和使用這兩種儀表產(chǎn)品有所幫助。如欲了解更多料位開(kāi)關(guān)、液位開(kāi)關(guān)、物位計(jì)等物位測(cè)量?jī)x表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2018年4月16日發(fā)布）
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