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雷達物位計的工作原理
雷達物位計是一種微波物位計,它是微波(雷達)定位技術(shù)的一種運用。它是通過一個可以發(fā)射能量波(一般為脈沖信號)的裝置發(fā)射能量波,能量波在波導(dǎo)管中傳輸,能量波遇到障礙物反射,反射的能量波由波導(dǎo)管傳輸至接收裝置,再由接收裝置接收反射信號。根據(jù)測量能量波運動過程的時間差來確定物位變化情況。由電子裝置對微波信號進行處理,z終轉(zhuǎn)化成與物位相關(guān)的電信號。雷達物位計是一款新型的測量儀表,它適用于測量固體料、液體、水泥、面粉、谷物等。它也是一款采用一體化結(jié)構(gòu)的,非接觸式的測量儀表。
雷達物位計的工作原理根據(jù)發(fā)射-反射-接收的工作原理。雷達物位計的天線以波束的形式發(fā)射最小頻率為5.8GHz的雷達信號。當(dāng)發(fā)射的脈沖擊中被測介質(zhì)表面時,部分能量被反射回來,并被同一天線接收?;跁r間擴展技術(shù)的原理,可以計算發(fā)射脈沖和接收脈沖之間的時間間隔,進而可以進一步計算天線到被測介質(zhì)表面的距離。在結(jié)構(gòu)上,雷達物位計主要由發(fā)射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板、顯示器、故障報警器等組成。
雷達物位計的天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測對象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的距離成正比,關(guān)系式如下:D=CT/2式中D——雷達物位計到液面的距離;C——光速;T——電磁波運行時間。能量輻射水平低,該設(shè)備使用能量波的是脈沖能量波(頻率一般比智能雷達物位計低)。一般脈沖能量波的z大脈沖能量為1mW左右(平均功率為1μW左右),不會對其他設(shè)備以及人員造成輻射傷害。
從整體上來看雷達物位計,其中發(fā)射端天線的作用就是將能夠進行距離測量的窄微波脈沖傳遞出來,通過發(fā)射脈沖,能夠以光速的速度傳輸至測量空間中。在測量的過程中,如果脈沖到達需要進行測量介質(zhì)后,就會在介質(zhì)的表面進行反射,最后發(fā)射端就會接收被反射后的脈沖能量,通過對脈沖在需要進行測量的空間中運行時間來計算出物位高度信息。通過對此進行專業(yè)時間計算后,能夠在最快時間內(nèi)實現(xiàn)對物位的精準(zhǔn)測量功能。