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2019 - 07 - 15
1、测量原理超声波物位计的工作原理是由换能器(探头)发出超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来,部分反射回波被同一换能器接收,转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播,从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示:                    S=C×T/2由于发射的超声波脉冲有一定的宽度,使得距离换能器近的小段区域内的反射波与发射波重迭,无法识别,不能测量其距离值,这个区域称为测量盲区,盲区的大小与超声波液位计的工作频率有关。2、特点采用了先进的微处理器独特的回波处理技术虚假回波存储功能内置温度补偿波束较小调试标定简单
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2020 - 05 - 22
今年是大家初次从北坡取得成功登顶珠峰六十周年,也是我国初次精准测量并发布珠穆朗玛峰标高四十五周年。在这个独特年代,自然资源部会与中国外交部、体育总局和西藏自治区政府部门组织了新一轮珠穆朗玛峰高程测量工作。新中国的成立至今,在我国测绘工程工作人员已对珠穆朗玛峰开展过6次规模性的测绘工程和科举考试工作中,并依次于1975年和2006年发布珠穆朗玛峰标高。据了解,2020珠穆朗玛峰高程测量进行到精确测量环节。按照计划,精确测量登山队冲顶组将在22日登上精确测量。据统计,在精确测量的全过程中,精确测量团体一般会应用工程测量仪器对总体目标物开展多方位精确测量。你了解工程测量仪器吗?现阶段,目前市面上的工程测量仪器类型诸多,作用不一,包含水平仪、平板仪、无线电波测距仪、全站仪、陀螺图片水平仪、激光测量仪器、拍摄水平仪、立体式座标测量、立体式测图仪、正射投影机等。其中,激光测量仪器是配有激光发射器的各种各样检测仪器,普遍的激光测量仪器有激光准直仪、激光器偏向仪、激光器垂直线仪、激光器水平仪、激光水准仪、激光器平面图仪等。此外,为促进珠穆朗玛峰高程测量一切顺利进行,提升精确测量結果的精确性和合理性,测绘工程高新科技与管理工作的权威专家和测绘工程工作人员将综合性应用GNSS通讯卫星精确测量、高精密水准测量、光学激光测距、雪深雷达探测精确测量、作用力精确测量、天文学精确测量、卫星遥感、大地水准面精化等...
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2020 - 06 - 09
6月4日消息,一个国际研究人员团队宣布开发出世界上较紧凑、尺寸较小的半导体激光器,该激光器可在室温下的可见光范围内工作。据作者介绍,该激光器是只有310纳米大小的纳米粒子(比毫米小3000倍),可以在室温下产生绿色相干光。该研究文章发表在ACS Nano上。  六十年前的五月中旬,美国物理学家西奥多·迈曼(Theodor Maiman)演示了第一台光学量子发生器——激光器的工作原理。现在,一个国际科学家团队(其中大部分来自ITMO大学)报告说,他们已通过实验研发出了世界上较紧凑的半导体激光器,该激光器在室温下的可见光范围内工作,这意味着它产生的相干绿光可以很容易地被记录下来,甚至可以用标准光学显微镜用肉眼看到。钙钛矿纳米颗粒作为激光器材料的独特性  科学家成功地开发了可见带的绿色部分,这对于纳米激光器来说有着重要的意义。这篇文章的首席研究员、ITMO大学物理与工程学院教授谢尔盖·马卡罗夫说:“在现代发光半导体领域,存在着‘绿色间隙’问题,‘绿色间隙’意味着用于发光二极管的传统半导体材料的量子效率在光谱的绿色部分显著下降。这个问题使由传统半导体材料制成的室温纳米激光器的开发变得复杂。”  在此情况下,研究小组选择了卤化物钙钛矿作为纳米激光器的材料。传统激光器由两个关键元件组成:一个是允许产生相干受激发射的有源介质,另一个是有助于将电磁能量长期限制在内部的光学谐振器...
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一篇文章了解全部雷达料位计(深度好文)

发布日期: 2020-07-24
浏览人气: 255
一篇文章了解全部雷达料位计(深度好文)


概述

料位是工业生产中的一个重要参数。料位测量的方法很多,针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计,吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表,都有各自的特点和应用范围。


雷达料位计运用先进的雷达测量技术,以其优良的性能,尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下,显示出其卓越的性能,在工业生产中发挥着越来越重要的作用。

一篇文章了解全部雷达料位计(深度好文)

原理及技术性能

雷达波是一种特殊形式的电磁波,雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。


其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。 


雷达波的频率越高,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,雷达料位计的测量效果越好。


1、雷达料位计的基本原理

雷达式料位计组成:它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。 

发射-反射-接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收,雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。  即:h= H–vt/2   式中 h为料位;H为槽高;v为雷达波速度;t为雷达波发射到接收的间隔时间。


2、雷达料位计测量料位的先进技术:

(1)回波处理新技术的应用  

从雷达料位计的测量原理可以知道,雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的,在反射信号中混合有许多干扰信号,所以,对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为雷达料位计能够准确测量的关键因素。


(2)测量数据处理: 

由于液面波动和随机噪声等因素的影响,检测信号中必然混有大量噪声。为了提高检测的准确度,必须对检测信号进行处理,尽可能消除噪声。经过大量的实验验证,采用数据平滑方法可以达到满意的效果。此方法也可有效的克服罐内搅拌器对测量的影响。


(3)雷达料位计的特点: 

由于雷达料位计采用了上述先进的回波处理和数据处理技术,加上雷达波本身频率高,穿透性能好的特点,所以,雷达料位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。 

①可在恶劣条件下连续准确地测量。 

②操作简单,调试方便。 

③准确安全且节省能源。 

④无需维修且可靠性强。 

⑤几乎可以测量所有介质。


一篇文章了解全部雷达料位计(深度好文)


安装应注意的问题

(1) 当测量液态物料时,传感器的轴线和介质表面保持垂直;当测量固态物料时,由于固体介质会有一个堆角,传感器要倾斜一定的角度。


(2) 尽量避免在发射角内有造成假反射的装置。特别要避免在距离天线最近的1/3锥形发射区内有障碍装置(因为障碍装置越近,虚假反射信号越强)。若实在避免不了,建议用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度,使传感器较容易地将虚假信号滤出。


(3) 要避开进料口,以免产生虚假反射。


(4) 传感器不要安装在拱形罐的中心处(否则传感器收到的虚假回波会增强),也不能距离罐壁很近安装,最佳安装位置在容器半径的1/2处。


(5) 要避免安装在有很强涡流的地方。如:由于搅拌或很强的化学反应等,建议采用导波管或旁通管测量。


(6) 若传感器安装在接管上,天线必须从接管伸出来。喇叭口天线伸出接管至少10mm。棒式天线接管长度最大100或250mm。接管直径最小250mm。可以采取加大接管直径的方法,以减少由于接管产生的干扰回波。


(7) 关于导波管天线:导波管内壁一定要光滑,下面开口的导波管必须达到需要的最低液位,这样才能在管道中进行测量。传感器的类型牌要对准导波管开孔的轴线。若被测介电常数小于4,需在导波管末端安装反射板,或将导波管末端弯成一个弯度,将容器底的反射回波折射走。

一篇文章了解全部雷达料位计(深度好文)

应用中存在的问题及解决方法

有些工况下所使用的雷达料位计,因为传感器安装位置不当及条件所致,出现了一些问题,下面将对一些使用中的问题提出解决方案,供大家参考。


1.探头结疤和频繁故障的解决方法  第一个办法是将探头安装位置提高,但是有时候安装条件限制,不能提高的情况下,就应采用将料位测量值与该槽的泵联锁的办法,解决这一难题:将最高料位设定值减小0.5m左右,当料位达到该最高值时,即可停进料泵或开启出料泵。


2.雷达料位计被淹相应的改进办法   解决这种问题的办法是将雷达料位计改为导波管式测量。仍在原开孔处安装导波管式雷达料位计,导波管高于排汽管0.2m左右, 这样一来,即使出现料浆从排汽管溢出的恶劣工况,也不会使料位计天线被料浆淹没,而且避免了搅拌器涡流的干扰及大量蒸汽从探头处冒出,减少了对探头的损害,同时由于导波管聚焦效果好,接收的雷达波信号更强,取得了很好的测量效果。使用导波管测量方式,可以改善表计测量条件,提高仪表测量性能,具有很高的推广应用价值。


3.关于泡沫对测量的影响  干泡沫和湿泡沫能将雷达波反射回来,对测量无影响;中性泡沫则会吸收和扩散雷达波,因而严重影响回波的反射甚至没有回波。当介质表面为稠而厚的泡沫时,测量误差较大或无法测量,在这种工况下,雷达料位计不具有优势,这是其应用的局限性。


4.对于天线结疤的处理  介电常数很小的挂料在干燥状态下对测量无影响,而介电常数很高的挂料则对测量有影响。可用压缩空气吹扫(或清水冲洗),且冷却的压缩空气可降低法兰和电器元件的温度。还可用酸性清洗液清洗碱性结疤,但在清洗期间不能进行料位测量。



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