雷达料位计的工作原理是什么?雷达料位计为何存在误差?
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雷达料位计是一种测量仪表,在现实应用中,雷达料位计具有重要地位。为了增进大家对雷达料位计的认识,本文将基于两点介绍雷达料位计:1.雷达料位计的工作原理是什么、2.雷达料位计存在误差的原因。如果你对雷达料位计具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、雷达料位计基本原理
雷达料位计是基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。
雷达料位计的测量原理和雷达液位计以及雷达水位计的测量原理是一样的,只不过它们的测量的介质不一样,应用的环境也不一样。
雷达波是一种特殊形式的电磁波,雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。
发射-反射-接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收,雷达料位计雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。
即:h= H–vt/2
式中 h为料位;H为槽高; v为雷达波速度;t为雷达波发射到接收的间隔时间
二、雷达料位计存在误差原因
1、存在交流干扰,电压偏高。生产线采用的淮安嘉可自动化仪表有限公司的JK-806高频脉冲雷达物位计,供电电源要求是24VDC(典型值),但在现场测量中发现供电电源显示为27.2V,明显高于24VDC,导致测量结果偏大,甚至会出现雷达物位计死机现象。
2、雷达料位计安装位置不对导致测量有所偏差。骨料在中转仓内的堆积呈“山”字形锥体,但仅在返料皮带下料口附近安装了一台雷达料位计,安装位置距离返料皮带下料口太近,同时又距离两边一破进料皮带下料口太远。雷达料位计的正下方是返料皮带的下料落点,距离太近,下落过程中的骨料会对雷达料位计造成干扰,形成虚假反射。
雷达料位计距离缓冲仓的两条主进料皮带下料口太远,加上喇叭状的雷达天线垂直安装方式,导致雷达料位计只能测返料皮带下料口处的骨料堆物位,不能有效测出两条进料皮带下骨料堆的最高点料位。而在实际生产过程中,一破两条进料皮带的流量是返料皮带流量的数倍,相应的其骨料堆物位上升的也比返料骨料堆快容易造成中转仓雷达物位计显示很低一破进料口爆仓。
骨料在成品罐内的堆积面呈现圆锥状,喇叭状雷达天线采用垂直向下的安装方式也会导致测量值偏小,出现误差。存在料位计未满量程而出现爆仓现象的可能。同时雷达料位计安装位置靠近进料口,储仓持续进料时,受正在下落过程中的料子干扰形成虚假反射波,时常会出现料位上下跳动或测量值死在最高值等现象。
3、雷达料位计发射头积灰的影响。因雷达料位计使用工况中粉尘较多,粉尘易附着,并且受环境温度影响,粉尘潮湿易结块,介电常数会变大,粘附雷达料位计发射头和喇叭口壁处,影响雷达测量精度和稳定性。雷达料位计受粉尘粘附失真显示,拆卸料位计清理发射头和喇叭口壁后,安装通电后显示正常。
4、其他引起料位跳变的因素。被测物料堆角非常大,反射面不平整;物料有挂壁现象,有时物料会倒塌,输出料位在下降过程中会突然升高,造成料位显示假象。砂石骨料的主要原料石灰岩的介电常数相对较低,对雷达波无法形成较强的反射,雷达接收的反射波中含有噪声和虚假干扰回波,若前期安装调试中未做好降噪和滤波处理工作,也会导致测量值得偏差。
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