服务支持
应用案例
联系我们
990990藏宝阁香港资料
地址：深圳市龙岗区横岗街道龙岗大道3162号宝丽商务楼5楼
电话：0755-28407683
雷达物位计和超声波物位计的工作原理与选型对比
2019-09-23
【计为仪表 耐用可靠】物位是工业过程监控的重要参考指标，在化工厂、食品加工厂、建材厂、原料厂等工厂内各种罐体、料仓、水池的连续物位测量中，雷达物位计和超声波物位计均应用广泛。由于两者有较多的相似之处，因此常被用户拿来比较与替换。在应用场合，雷达物位计和超声波物位计也没有特别明确的界限划分，为能更好地区分这两种物位计，本文针对这两种物位计的工作原理和选型对比如下。
一、工作原理简述
雷达物位计
按雷达物位计工作方式，主要分为脉冲式和连续调频式。脉冲式雷达物位计采用微波的原理（发射→反射→接收），由天线发射出的电磁波信号，并在被测物料表面产生反射，反射的回波信号被雷达物位计接收，再计算出发射至接收的行程时间。连续调频式雷达物位计的工作原理与脉冲式不同，电磁波信号被液面反射后，被同一天线接收，再基于快速傅里叶（FFT）变换的技术原理，将时域中不同频率的信号转变成频域中的频谱，根据发射信号和回波信号之间的频率差与到介质表面的距离成正比，来计算出天线到物料表面的距离。
超声波物位计
与脉冲式雷达物位计类似，超声波物位计也是利用回波的反射原理，来测量物位的高度，两者之间的唯一差别为雷达采用的是电磁波，且无需传播介质，但是超声波物位计采用机械波，其传播必须借助一定介质，所以当介质的压力、温度、密度、湿度等条件恒定时，超声波在该介质中的传播速度是一个常数。
二、产品选型对比
雷达物位计选型要综合考虑介质的介电常数、料仓高度、物料形态及稳定性等因素，从而确定其微波频率、波束角以及天线型式；而超声波物位计因其声波的传播速度与传播介质的温度、压力以及被测介质的特性等均有关系，一般用于较为稳定的物位工况测量。
（1）介电常数
由于电磁波的衰减系数与介质的介电常数的平方根成反比，因此，被测介质的介电常数越大，电磁波的衰减越少，物位计接收到的反射信号也就越强，即该情况下选用雷达物位计来测量物位更为合适。
（2）物料形态及稳定性
当物料为固体或粉末状态时，由于折射、漫散射等影响，使有效的回波减少，杂波干扰增加，不建议选用超声波物位计。但当测量表面会发生波动时，选用雷达物位计也存在有效回波检测困难的情况。
（3）测量范围
超声波物位计比雷达物位计的测量量程要短，一般不超15m。因此雷达物位计更适合用于大型或超大型的储罐、塔槽、锅炉等设备。
（4）特性比较
超声波物位计的测量受温度和压力的影响较大，且不可用于压力较高或负压的场合，通常只适用于常压容器。而雷达物位计受温度和压力的影响较小，可以用在高温、高压工况下。原因是机械波易受传播介质的影响，能量衰减也相对较大，在气态或者不均匀介质中表现更明显。但是，电磁波的传播性比超声波要强，因此雷达物位计的可使用量程范围也比超声波要大，持别现在采用高频和连续调频技术，使得其量程范围进一步增大。此外，雷达物位计对环境和介质本身产生的扰动分辨能力更强，也就可以更好地消除干扰，使得其能更好地保证测量精度。也正是因为雷达物位计的测量范围更宽广，且精度高，采用的测量技术与仪表构造更为高端、复杂，因此在价格上雷达物位计比超声波物位计贵出许多，出于成本考虑，不少用户选用超声波物位计进行替代。
一、工作原理简述
雷达物位计
按雷达物位计工作方式，主要分为脉冲式和连续调频式。脉冲式雷达物位计采用微波的原理（发射→反射→接收），由天线发射出的电磁波信号，并在被测物料表面产生反射，反射的回波信号被雷达物位计接收，再计算出发射至接收的行程时间。连续调频式雷达物位计的工作原理与脉冲式不同，电磁波信号被液面反射后，被同一天线接收，再基于快速傅里叶（FFT）变换的技术原理，将时域中不同频率的信号转变成频域中的频谱，根据发射信号和回波信号之间的频率差与到介质表面的距离成正比，来计算出天线到物料表面的距离。
超声波物位计
与脉冲式雷达物位计类似，超声波物位计也是利用回波的反射原理，来测量物位的高度，两者之间的唯一差别为雷达采用的是电磁波，且无需传播介质，但是超声波物位计采用机械波，其传播必须借助一定介质，所以当介质的压力、温度、密度、湿度等条件恒定时，超声波在该介质中的传播速度是一个常数。
二、产品选型对比
雷达物位计选型要综合考虑介质的介电常数、料仓高度、物料形态及稳定性等因素，从而确定其微波频率、波束角以及天线型式；而超声波物位计因其声波的传播速度与传播介质的温度、压力以及被测介质的特性等均有关系，一般用于较为稳定的物位工况测量。
（1）介电常数
由于电磁波的衰减系数与介质的介电常数的平方根成反比，因此，被测介质的介电常数越大，电磁波的衰减越少，物位计接收到的反射信号也就越强，即该情况下选用雷达物位计来测量物位更为合适。
（2）物料形态及稳定性
当物料为固体或粉末状态时，由于折射、漫散射等影响，使有效的回波减少，杂波干扰增加，不建议选用超声波物位计。但当测量表面会发生波动时，选用雷达物位计也存在有效回波检测困难的情况。
（3）测量范围
超声波物位计比雷达物位计的测量量程要短，一般不超15m。因此雷达物位计更适合用于大型或超大型的储罐、塔槽、锅炉等设备。
（4）特性比较
超声波物位计的测量受温度和压力的影响较大，且不可用于压力较高或负压的场合，通常只适用于常压容器。而雷达物位计受温度和压力的影响较小，可以用在高温、高压工况下。原因是机械波易受传播介质的影响，能量衰减也相对较大，在气态或者不均匀介质中表现更明显。但是，电磁波的传播性比超声波要强，因此雷达物位计的可使用量程范围也比超声波要大，持别现在采用高频和连续调频技术，使得其量程范围进一步增大。此外，雷达物位计对环境和介质本身产生的扰动分辨能力更强，也就可以更好地消除干扰，使得其能更好地保证测量精度。也正是因为雷达物位计的测量范围更宽广，且精度高，采用的测量技术与仪表构造更为高端、复杂，因此在价格上雷达物位计比超声波物位计贵出许多，出于成本考虑，不少用户选用超声波物位计进行替代。
TAGS : 超声波物位计
上一篇：高炉料仓料位测量的要求及各种料位开关的比较
下一篇：超声波液位计与雷达液位计的应用领域相关资讯
- 2021-03-17>2021年中国仪器仪表 行业整体运行情况稳定
- 2019-05-12>质量品牌建设意见稿发布 这几点仪器仪表企业要重视
- 2018-12-21>前途未卜的ofo能为仪表行业带来哪些启示
- 2015-12-24>2015年中国仪器市场的机会在哪里
研发点滴
- 2018-09-04>物料散射对超声波物位计有何影响？
- 2018-04-16>从原理和应用上区别雷达物位计和超声波物位计
相关产品
- 2023-03-09>Uson-31分体式超声波液位计
- 2018-11-16>Panel-11磁翻板指示器
- 2016-11-14>Reed-11干簧管远传变送器
- 2016-11-14>Ring-21紧凑型音叉液位开关
专利证书
- 2018-11-23>计为超声波物位计信号处理、显示、检测软件著作权登记证书
一键拨号