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雷達(dá)物位計測量固體物位時應(yīng)如何選型
發(fā)布時間:2020-07-16 08:08:25

由于固體物料(如沙石、煤炭等)的料面都有一定的安息角,固體料面的測量基本上是利用雷達(dá)波在粗糙表面的漫反射。微波在粗糙的固體表面(包括顆粒狀物料表面)上的反射狀況與微波波長表面粗糙度(顆粒狀物料的粒徑)有關(guān)。當(dāng)表面粗糙度與微波波長接近或大于波長時,微波會產(chǎn)生漫反射,類似光波在毛玻璃上的反射。由于漫反射的作用,微波的大部分能量都散射了,返回的只是一小部分能量。經(jīng)常會因此導(dǎo)致失波的現(xiàn)象,故測量固體料面時,會選擇比測量同樣距離的液面發(fā)射更強(qiáng)(大一倍或更大量程)的微波能量。漫反射的強(qiáng)度與物料大小成正比,與波長成反比,形成漫反射的條件近似于:固體顆粒直徑>1/6波長。波長λ與頻率f的關(guān)系為:c=λf③  

公式③中:c-電磁波的傳播速度,c=3×108m/s;λ-雷達(dá)波的波長,mm;f-雷達(dá)波的頻率,GHz。

通過公式③可以算出采用K波段頻率為26GHz的雷達(dá)物位計時,其波長約為8.6mm,對顆粒直徑為2mm以上的物料都可形成良好的漫反射;而當(dāng)c為光速3×108m/s,采用X波段頻率為6.3GHz的雷達(dá)物位計時,由式③可得波長約為52mm,對于粒徑較小的顆粒狀物位,漫反射效果差,回波信號干擾嚴(yán)重。為改善雷達(dá)物位計測量性能,可提高發(fā)射信號的頻率,雷達(dá)物位計在測量散裝料位時,大部份散裝料直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于50mm,這就是目前26GHz雷達(dá)是測量散裝料物位最佳選擇的原因。

對于粉狀物料,特別是氣動傳輸?shù)姆蹱钗锪系臏y量:雖然理論上粉塵對雷達(dá)沒有影響,但大量粉塵也能產(chǎn)生散射,影響回波,可以選擇纜式導(dǎo)波雷達(dá)。由于微波在鋼纜中傳輸,物料在輸送過程中產(chǎn)生的粉塵對測量沒有影響。閃速爐的精礦、石英、粉煤可采用嘉可自動化儀表的JK系列的纜式導(dǎo)波雷達(dá),測量效果良好。

對于顆粒狀或塊狀物料的測量:導(dǎo)波雷達(dá)的導(dǎo)波纜繩又容易被堅(jiān)硬的物料損壞,在石灰石倉料位測量就遇到這樣的問題,須選用高頻雷達(dá)物位計,而且微波的發(fā)射角愈小愈好,因?yàn)槲⒉ǖ念l率越高,微波的波長越短,保證發(fā)射出去的雷達(dá)波能夠在粗糙的固體表面最大程度地被反射回雷達(dá)探頭,發(fā)射角愈小,形成雜波和漫發(fā)射的概率就越小。采用嘉可自動化儀表的JK系列高頻雷達(dá)物位計由于其發(fā)射角小,回波信號好,采用連續(xù)調(diào)頻技術(shù),抗干擾能力大大提高,固體甚至氣動傳輸?shù)姆哿弦驳玫綔?zhǔn)確測量。


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