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雷達物位計和超聲波物位計的不同
2018-04-16
盡管雷達物位計和超聲波物位計都屬于非接觸式物位計，但二者的不同也非常明顯，本文擬就雷達物位計和超聲波物位計的不同進行介紹，希望對大家更好地認識這兩種物位測量儀表有所幫助。
首先，雷達物位計和超聲波物位計的工作原理不同
1．雷達物位計的工作原理
雷達物位計采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達物位計的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測對象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的距離成正比，關(guān)系式如下：
雷達物位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時間，而電磁波的傳輸速度為常數(shù)，則可算出被測介質(zhì)面到雷達天線的距離，從而知道介質(zhì)在儲藏罐中的位置。
在實際運用中，雷達物位計有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的物位計，功耗大，須采用四線制，電子電路復(fù)雜。而采用雷達脈沖波技術(shù)的物位計，功耗低，可用二線制的24V DC供電，容易實現(xiàn)本質(zhì)安全，精確度高，適用范圍更廣。
2．超聲波物位計的工作原理
超聲波是機械波的一種，通常指頻率超過20kHz的聲波，頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小、能夠定向傳播是其突出特征。
由于超聲波在液體、固體中衰減很小，具有超強的穿透能力，尤其是在對光不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長度，碰到雜質(zhì)或界面就會有顯著的反射，人們就是利用超聲波的這一特征，設(shè)計出超聲波物位計進行物位測量。
如上圖所示，將超聲波換能器（又稱探頭，是把電能轉(zhuǎn)換為超聲波發(fā)射出去，再接收回來變換成電信號的裝置）置于被測介質(zhì)上方，向下發(fā)射超聲波，超聲波穿過空氣介質(zhì)，在遇到介質(zhì)面時被反射回來，又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號，電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成物位信號進行顯示并輸出。
從超聲波在介質(zhì)中傳播的原理可知，在介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定的情況下，超聲波在該介質(zhì)中傳播的速度是一個常數(shù)。因此，根據(jù)超聲波由發(fā)射到遇到介質(zhì)反射被接收所需要的時間，可換算出超聲波通過的路程，即物位的數(shù)據(jù)。但由于超聲波有盲區(qū)，在安裝時必須計算預(yù)留出傳感器安裝位置與測量介質(zhì)之間的距離。
其次，雷達物位計和超聲波物位計的應(yīng)用場合不同
由于雷達物位計與超聲波物位計的工作原理不同，導(dǎo)致其應(yīng)用的場合也不一樣。具體區(qū)別如下：
1．雷達物位計有喇叭式、桿式、纜式等，相對超聲波物位計能夠應(yīng)用于更復(fù)雜的工況，其測量的范圍要比超聲波物位計要大的多。
2．用雷達物位計的時候要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)，常規(guī)液體、固體都可以測量，就是塑料板、塑料皮等低介電常數(shù)的物體不能測量；而超聲波物位計是不需要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)的。
3．雷達物位計的測量精度要高于超聲波液位計，但在5米、10米、15米、20米的常規(guī)量程上，超聲波物位計的性價比要高于雷達物位計。
4．雷達物位計可以用在真空、蒸汽或者是泡沫環(huán)境中，超聲波物位計則不能應(yīng)用于真空、蒸汽含量過高或液面有泡沫等工況，此外，超聲波物位計對于常規(guī)固體液體都可以測量，但是測量粉末狀物質(zhì)不行，還有在揮發(fā)性強的液體上測量不夠準確。
總體而言，雷達物位計是使用電磁波來測量物位的，而超聲波物位計是用空氣振動的機械波來測量物位的，這是二者最大的不同。
以上就是有關(guān)“雷達物位計和超聲波物位計的不同”的介紹，希望對大家對雷達物位計和超聲波液位計有更為深入地認識，進而對更好地采購和使用這兩種儀表產(chǎn)品有所幫助。如欲了解更多料位開關(guān)、液位開關(guān)、物位計等物位測量儀表方面的知識，歡迎關(guān)注微信公眾號：Jiweimeter。
1．雷達物位計的工作原理
雷達物位計采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達物位計的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測對象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的距離成正比，關(guān)系式如下：
D=C×T/2
式中 D——雷達物位計到測量物質(zhì)表面的距離；C——光速；T——電磁波運行時間雷達物位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時間，而電磁波的傳輸速度為常數(shù)，則可算出被測介質(zhì)面到雷達天線的距離，從而知道介質(zhì)在儲藏罐中的位置。
在實際運用中，雷達物位計有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的物位計，功耗大，須采用四線制，電子電路復(fù)雜。而采用雷達脈沖波技術(shù)的物位計，功耗低，可用二線制的24V DC供電，容易實現(xiàn)本質(zhì)安全，精確度高，適用范圍更廣。
2．超聲波物位計的工作原理
超聲波是機械波的一種，通常指頻率超過20kHz的聲波，頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小、能夠定向傳播是其突出特征。
由于超聲波在液體、固體中衰減很小，具有超強的穿透能力，尤其是在對光不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長度，碰到雜質(zhì)或界面就會有顯著的反射，人們就是利用超聲波的這一特征，設(shè)計出超聲波物位計進行物位測量。
從超聲波在介質(zhì)中傳播的原理可知，在介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定的情況下，超聲波在該介質(zhì)中傳播的速度是一個常數(shù)。因此，根據(jù)超聲波由發(fā)射到遇到介質(zhì)反射被接收所需要的時間，可換算出超聲波通過的路程，即物位的數(shù)據(jù)。但由于超聲波有盲區(qū)，在安裝時必須計算預(yù)留出傳感器安裝位置與測量介質(zhì)之間的距離。
其次，雷達物位計和超聲波物位計的應(yīng)用場合不同
由于雷達物位計與超聲波物位計的工作原理不同，導(dǎo)致其應(yīng)用的場合也不一樣。具體區(qū)別如下：
1．雷達物位計有喇叭式、桿式、纜式等，相對超聲波物位計能夠應(yīng)用于更復(fù)雜的工況，其測量的范圍要比超聲波物位計要大的多。
2．用雷達物位計的時候要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)，常規(guī)液體、固體都可以測量，就是塑料板、塑料皮等低介電常數(shù)的物體不能測量；而超聲波物位計是不需要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)的。
3．雷達物位計的測量精度要高于超聲波液位計，但在5米、10米、15米、20米的常規(guī)量程上，超聲波物位計的性價比要高于雷達物位計。
4．雷達物位計可以用在真空、蒸汽或者是泡沫環(huán)境中，超聲波物位計則不能應(yīng)用于真空、蒸汽含量過高或液面有泡沫等工況，此外，超聲波物位計對于常規(guī)固體液體都可以測量，但是測量粉末狀物質(zhì)不行，還有在揮發(fā)性強的液體上測量不夠準確。
總體而言，雷達物位計是使用電磁波來測量物位的，而超聲波物位計是用空氣振動的機械波來測量物位的，這是二者最大的不同。
以上就是有關(guān)“雷達物位計和超聲波物位計的不同”的介紹，希望對大家對雷達物位計和超聲波液位計有更為深入地認識，進而對更好地采購和使用這兩種儀表產(chǎn)品有所幫助。如欲了解更多料位開關(guān)、液位開關(guān)、物位計等物位測量儀表方面的知識，歡迎關(guān)注微信公眾號：Jiweimeter。
（深圳計為自動化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2018年4月16日發(fā)布）
TAGS : 超聲波液位計
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