雷達(dá)料位計(jì)是目前常見(jiàn)的料位計(jì)測(cè)量工具，由于其在測(cè)量過(guò)程中，會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，所以雷達(dá)料位計(jì)測(cè)量的結(jié)果就必然有誤差的存在，引起誤差的原因主要有以下幾個(gè)方面： 1、測(cè)量死區(qū) 雷達(dá)料位計(jì)在測(cè)量中輸出是4～20mA的電流，由于被測(cè)液體本身和探頭的原因，在它測(cè)量中有兩個(gè)死區(qū)，分別為上死區(qū)和下死區(qū)。上死區(qū)液面到上參考點(diǎn)之間能測(cè)到的最小距離，大約0.1~0.5m；下死區(qū)是在探頭的底部，隨著儲(chǔ)罐內(nèi)真實(shí)液位變化，測(cè)量結(jié)果沒(méi)有變化的一部分。 2、被測(cè)液體所造成的誤差 在測(cè)量界位時(shí)，要求上面液體的介電常數(shù)必須比下面大10，如果相差不大的話(huà)，就會(huì)變成波型。還有一種情況，就是當(dāng)上層液位厚度很低時(shí)，測(cè)量時(shí)，由于液位和界位所用時(shí)間基本相同，會(huì)使產(chǎn)生返回的兩個(gè)信號(hào)疊在一起，影響測(cè)量的結(jié)果，測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的波形圖如圖6所示。 3、被測(cè)量的液體粘度過(guò)大 液體有很高的粘性，這樣的液體很可能附著在探頭上，影響信號(hào)的傳遞，使測(cè)量產(chǎn)生誤差，如果粘度更大時(shí)，會(huì)將雙纜的探頭連在一起，所以，一定要對(duì)探頭定期清洗。 4、雷達(dá)料位計(jì)本身產(chǎn)生的誤差 雷達(dá)料位計(jì)采用的是導(dǎo)波雷達(dá)技術(shù)，它不受壓力、溫度、濕度等環(huán)境條件的影響。本身的原因使測(cè)量產(chǎn)生誤差大部分來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)的安裝。
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1.傳播介質(zhì)介電常數(shù)越穩(wěn)定越有利于傳播。 雷達(dá)波是電磁波，電磁波在傳播過(guò)程中不受傳播介質(zhì)穩(wěn)定程度的影響，只與其介電常數(shù)有關(guān)。這是雷達(dá)技術(shù)與超聲波技術(shù)的重大區(qū)別。 2.被測(cè)介質(zhì)表面越平整，其介電常數(shù)越大越有利于回波反射。 所以考慮現(xiàn)場(chǎng)工況時(shí)，應(yīng)特別注意：天線(xiàn)到被測(cè)介質(zhì)問(wèn)空氣介電常數(shù)的分布；被測(cè)介質(zhì)的表面狀態(tài)及其介電常數(shù)。
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超聲波液位計(jì)廣泛適用于化工、水處理、水利、食品、糧食等行業(yè)的物位測(cè)量，具有安全、清潔、精度高、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定可靠、安裝維護(hù)方便、讀數(shù)簡(jiǎn)捷等特點(diǎn)。要想設(shè)備在以后的使用更加便捷高效，安裝是一大事項(xiàng)： 超聲波液位計(jì)的安裝要求、原則以及注意事項(xiàng)： 一、超聲波液位計(jì)的安裝要求 1、超聲波液位計(jì)的探頭發(fā)波打到液位后反射回探頭，探頭接收到后計(jì)算發(fā)波到收波的時(shí)間，得到測(cè)量距離L，儀表安裝高度TH減去測(cè)量距離L將得到當(dāng)前液位H。 2、儀表量程指儀表能夠測(cè)量的距離，安裝高度TH應(yīng)小于量程。儀表盲區(qū)指儀表在探頭附近無(wú)法測(cè)量的區(qū)域，zui高液位與探頭間距應(yīng)大于盲區(qū)，例盲區(qū)為0.3m，則zui高液位與探頭間距必須大于0.3m。 3、探頭發(fā)波是個(gè)擴(kuò)散過(guò)程，即有方向角，安裝的時(shí)候要注意，否則可能打到池壁的凸起物或渠道邊沿。 二、超聲波液位計(jì)安裝原則 1、探頭發(fā)射面到zui低液位的距離，應(yīng)小于選購(gòu)儀表的量程。 2、探頭發(fā)射面到zui高液位的距離，應(yīng)大于選購(gòu)儀表的盲區(qū)。 3、探頭的發(fā)射面應(yīng)該與液體表面保持平行。 4、探頭的安裝位置應(yīng)盡量避開(kāi)正下方進(jìn)、出料口等液面劇烈波動(dòng)的位置。 5、若池壁或罐壁不光滑，儀表安裝位置需離開(kāi)池壁或罐壁0.3m以上。
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雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量不受介質(zhì)變化、溫度變化、惰性氣體及蒸汽、粉塵、泡沫等的影響。產(chǎn)品是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量?jī)x表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。 雷達(dá)物位計(jì)安裝應(yīng)注意的問(wèn)題：1.當(dāng)測(cè)量液態(tài)物料時(shí)，傳感器的軸線(xiàn)和介質(zhì)表面保持垂直；當(dāng)測(cè)量固態(tài)物料時(shí)，由于固體介質(zhì)會(huì)有一個(gè)堆角，傳感器要傾斜一定的角度。2.盡量避免在發(fā)射角內(nèi)有造成假反射的裝置。特別要避免在距離天線(xiàn)最近的1/3錐形發(fā)射區(qū)內(nèi)有障礙裝置（因?yàn)檎系K裝置越近，虛假反射信號(hào)越強(qiáng)）。若實(shí)在避免不了，建議用一個(gè)折射板將過(guò)強(qiáng)的虛假反射信號(hào)折射走。這樣可以減小假回波的能量密度，使傳感器較容易地將虛假信號(hào)濾出。3.要避開(kāi)進(jìn)料口，以免產(chǎn)生虛假反射。4.傳感器不要安裝在拱形罐的中心處（否則傳感器收到的虛假回波會(huì)增強(qiáng)），也不能距離罐壁很近安裝，最佳安裝位置在容器半徑的1/2處。5.要避免安裝在有很強(qiáng)渦流的地方。如：由于攪拌或很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)等，建議采用導(dǎo)波管或旁通管測(cè)量。6.若傳感器安裝在接管上，天線(xiàn)必須從接管伸出來(lái)。喇叭口天線(xiàn)伸出接管至少10mm。棒式天線(xiàn)接管長(zhǎng)度最大100或250mm。接管直徑最小250mm。可以采取加大接管直徑的方法，以減少由于接管產(chǎn)生的干擾回波。 &#...
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雷達(dá)物位計(jì)廣泛應(yīng)用于冶金、建材、能源、石化、水利、糧食等行業(yè)。產(chǎn)品有接觸和非接觸之分，非接觸式的有脈沖雷達(dá)和連續(xù)調(diào)頻波之分，探頭通常喇叭天線(xiàn)也就是管狀天線(xiàn)，只是口徑不同，發(fā)射角大小不同，喇叭的長(zhǎng)度也就有所區(qū)別，所以看上去有的就向喇叭，有的像管狀，其實(shí)都是一個(gè)，現(xiàn)在天津北特儀表有一種水滴型的天線(xiàn)，對(duì)測(cè)量有腐蝕和水霧或酸霧、粉塵都很好的雷達(dá)。另外接觸式的雷達(dá)就是帶有桿狀天線(xiàn)的，通常叫導(dǎo)波雷達(dá)，這種在原理上屬于脈沖雷達(dá)了! 主要是注意介質(zhì)介電常數(shù),溫度,表面,容器空間,壓力,容器形狀,安裝方式,和現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境,把所有的工況了解清楚才能選取,不然用的物位計(jì)都出顯很大的誤差,現(xiàn)在我做用的不錯(cuò)!頻率能達(dá)到26G,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也就兩家能做到這種高頻率,國(guó)外的E H和西門(mén)子也能做,其它的就不行了,國(guó)內(nèi)很多廠(chǎng)家做的頻率也就16G,用了幾年，誤差增大. 從原理上來(lái)劃分的話(huà)，物位計(jì)可以分為脈沖式的、調(diào)頻連續(xù)波式的、導(dǎo)波物位計(jì)者這三種主要的類(lèi)型，其中，導(dǎo)波物位計(jì)是屬于接觸式的雷達(dá)，要是形狀是喇叭口，天線(xiàn)是棒狀的，那么這種類(lèi)型的就是非接觸式的雷達(dá)。 非接觸式的雷達(dá)被稱(chēng)為是物位計(jì)，包括了棒狀天線(xiàn)和喇叭口這兩種類(lèi)型，而接觸式的物位計(jì)也可以叫做導(dǎo)波物位計(jì)，包括了單桿式和單纜式、雙纜式、同軸式等等類(lèi)型，而這其中又包含了高頻的和低頻的物位計(jì)。
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雷達(dá)物位計(jì)采用的是微波脈沖的測(cè)量手段，并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常工作，其發(fā)射的波束能量低，不僅可以安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi)，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量。雷達(dá)物位計(jì)適用于粉塵、溫度、壓力變化大，有惰性氣體及蒸汽存在的場(chǎng)合。雷達(dá)物位計(jì)亦可以用來(lái)測(cè)量液化石油汽、煤氣、輕質(zhì)油、水、高溫原油和渣油、食用油的液位；顆粒及粉料的料位，尤其在油庫(kù)的應(yīng)用中比較突出。其所用的微波頻率是安全的微波頻率，對(duì)人體及環(huán)境均無(wú)傷害，且具有不受介質(zhì)比重的影響，不受介電常數(shù)變化的影響，不需要現(xiàn)場(chǎng)校調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，在安裝與調(diào)試的便捷方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，無(wú)論是對(duì)工業(yè)需要，還是對(duì)顧客經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的考慮，都是不錯(cuò)的選擇。一般在改造工程中，尤其是在適用于安裝側(cè)裝式的儀表，需要在罐體側(cè)邊打孔的情況下，使用雷達(dá)物位計(jì)是一個(gè)非常好的方案。 雷達(dá)物位計(jì)油庫(kù)的液位的工作原理是：由儀表探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩向下傳播，遇到油品表面即刻反射回來(lái)被儀表內(nèi)的接收器所接收，通過(guò)其芯片內(nèi)部運(yùn)算將所測(cè)的距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為油品的液位信號(hào)。其中，儀表的測(cè)量距離D同脈沖發(fā)射到被接收所用的時(shí)間成正比，計(jì)算公式為：D=C×t/2(C為光速)。 如果我們將已知的油罐空罐值(參考點(diǎn)到油罐底部)用E表示，罐內(nèi)油品高度用L表示，雷達(dá)測(cè)量距離用D表示，則三者關(guān)系為：L=E－D。...
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![提高超聲波液位計(jì)測(cè)量精度的研究方法]( "提高超聲波液位計(jì)測(cè)量精度的研究方法")
提高超聲波傳播時(shí)間測(cè)量精度是提高超聲波液位計(jì)測(cè)量精度的關(guān)鍵。但要想顯著提高超聲波的測(cè)時(shí)精度并不容易：由于超聲波在液體介質(zhì)中的傳播的速度一般在1500m／S左右，在進(jìn)行液位測(cè)量時(shí)，若要精確到毫米級(jí)，則測(cè)量時(shí)間誤差應(yīng)在微秒范圍內(nèi)；在進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，在實(shí)測(cè)的管道中，流體的流速一般在0~20m／s范圍內(nèi)，所以此時(shí)的時(shí)間差通常在數(shù)納秒至微秒之間，若要求測(cè)量精度在1％以?xún)?nèi)，則測(cè)時(shí)分辨率要在0.000000001以上，所以，一般測(cè)時(shí)方法很難達(dá)到。 總結(jié)歸納了現(xiàn)存的多種測(cè)超聲波傳播時(shí)間的方法，分析了各測(cè)時(shí)方法在提高測(cè)時(shí)精度方面存在的缺陷，并在此研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)液位計(jì)對(duì)測(cè)時(shí)精度的要求不同提出了兩種不同的時(shí)間測(cè)量方法：1、線(xiàn)性調(diào)頻技術(shù)與超聲技術(shù)相結(jié)合的用于液位測(cè)量的測(cè)時(shí)方法；2、專(zhuān)用于流量測(cè)量的頻差-相差-時(shí)差測(cè)時(shí)方法。具體研究方法如下： 1、基礎(chǔ)性研究 研究了超聲波液位計(jì)的測(cè)量原理，通過(guò)對(duì)測(cè)量原理的研究，更加突出了提高測(cè)時(shí)精度對(duì)提高整個(gè)測(cè)量精度的重要性。 2、分析了多種現(xiàn)存的超聲傳播測(cè)時(shí)方法 研究了門(mén)限脈沖法、三傳感器法和時(shí)差-相差-頻差-時(shí)差測(cè)時(shí)方法的測(cè)時(shí)原理。通過(guò)對(duì)各種測(cè)時(shí)方法的分析比較，找出了各測(cè)時(shí)方法在提高測(cè)時(shí)精度方面存在的不足與缺陷。 3、直接測(cè)相間接測(cè)時(shí)方案 在傳統(tǒng)測(cè)時(shí)方法的基礎(chǔ)上，提出了...
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