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雷達(dá)液位計(jì)與超聲波液位計(jì)的區(qū)別

一、超聲波指:頻率超過20kHz的聲波。超聲波是機(jī)械波的一種,即是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程,它的特征是頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,另外方向性好,能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小,因而穿透能力強(qiáng),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,超聲波測(cè)量物位就是利用了它的這一特征。以聲波為檢測(cè)信號(hào),聲波是機(jī)械波,遇到大的密度(氣-液-固)變化界面發(fā)生反射,傳播依靠介質(zhì),溫度、壓力對(duì)測(cè)量影響大,要引入溫度補(bǔ)償。一般不適用高溫或帶壓力測(cè)量。

 二、雷達(dá)波指:以電磁波為檢測(cè)信號(hào),在介電常數(shù)發(fā)生變化的界面發(fā)生反射,電磁波可在真空中傳播,基本 不受溫度、壓力變化影響,所以可用于高溫、高壓場(chǎng)合。不適合用于極低介電常數(shù)介質(zhì)的測(cè)量。 

 三、超聲波液位計(jì)工作原理:在超聲波檢測(cè)技術(shù)中,不管那種超聲波儀器,都須***把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去,再接收回來變換成電信號(hào),完成這項(xiàng)功能的裝置就叫超聲波換能器,也稱探頭。如圖所示,將超聲波換能器置于被測(cè)液體上方,向下發(fā)射超聲波,超聲波穿過空氣介質(zhì),在遇到水面時(shí)被反射回來,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)后將其變成液位信號(hào)進(jìn)行顯示并輸出。    

由超聲波在介質(zhì)中傳播原理可知,若介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定,則超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個(gè)常數(shù)。因此,當(dāng)測(cè)出超聲波由發(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的時(shí)間,則可換算出超聲波通過的路程,即得到了液位的數(shù)據(jù)。   

 超聲波有盲區(qū),安裝時(shí)須***計(jì)算預(yù)留出傳感器安裝位置與測(cè)量液體之間的距離。超聲波液位計(jì)的盲區(qū),根據(jù)量程的不同,盲區(qū)也不同。量程小,則盲區(qū)小,量程大,則盲區(qū)大。但一般都在30cm-50cm之間。所以一般在安裝超聲波液位計(jì)的時(shí)候盲區(qū)一定是要考慮進(jìn)去的。在特殊場(chǎng)合,會(huì)要求盲區(qū)很小,這個(gè)時(shí)候可以考慮小盲區(qū)超聲波液位計(jì),其盲區(qū)一般只有4-6cm。但其量程也相對(duì)較小,只有0.6m。在很多液位測(cè)量的領(lǐng)域,因?yàn)榭臻g的限制,安裝條件的限制,需要盲區(qū)很小的超聲波液位計(jì)。注意事項(xiàng):超聲波液位計(jì)液位進(jìn)入盲區(qū),通常會(huì)顯示二次回波對(duì)應(yīng)的液位位置。    舉例而言,如果盲區(qū)是0.3m,液面至換能器(或探頭)表面的距離是0.2m,則液位計(jì)會(huì)顯示對(duì)應(yīng)空間距離為0.4m的液位值。由于在測(cè)量液位時(shí),液面反射良好,因此超聲波液位計(jì)發(fā)出的聲脈沖,經(jīng)液面反射后,回波到達(dá)換能器(或探頭)表面后又會(huì)被重新反射回液面,并被再次反射回?fù)Q能器并接收,這時(shí)的回波即為二次回波。如果反射條件良好,還可能收到多次回波。 

四、雷達(dá)液位計(jì)工作原理:    

采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達(dá)液位計(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=CT/2           

式中D——雷達(dá)液位計(jì)到液面的距離

C——光速

T——電磁波運(yùn)行時(shí)間    

雷達(dá)液位計(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),則可算出液面到雷達(dá)天線的距離,從而知道液面的液位。   

 在實(shí)際運(yùn)用中,雷達(dá)液位計(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)的液位計(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)的液位計(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,準(zhǔn)確度高,適用范圍更廣。

 綜上所述:    超聲波用的是聲波,雷達(dá)用的是電磁波,這才是***大的區(qū)別。而且超聲波的穿透能力和方向性都比電磁波強(qiáng)的多,這就是超聲波探測(cè)現(xiàn)在比較流行的原因。 

 雷達(dá)液位計(jì)與超聲波液位計(jì)主要應(yīng)用場(chǎng)合的區(qū)別:       

1.雷達(dá)測(cè)量范圍要比超聲波大很多。       

2.雷達(dá)有喇叭式、桿式、纜式,相對(duì)超聲波能夠應(yīng)用于更復(fù)雜的工況。       

3.超聲波精度不如雷達(dá)。       

4.雷達(dá)相對(duì)價(jià)位較高。       

5.用雷達(dá)的時(shí)候要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)。       

6.超聲波不能應(yīng)用于真空、蒸汽含量過高或液面有泡沫等工況。


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