物位測量?jì)x表中,雷達物位計和超聲波物位計都屬于非接觸式物位計,很容易被我們混淆,下文我將從他們的基本原理和應用上對二者進(jìn)行對比和分析,希望能夠對雷達物位計和超聲波液位計有更為深入地認識,從而選購到更適合自己工況特點(diǎn)的測量?jì)x表。

一、從工作原理看
總的說(shuō)來(lái),雷達物位計是使用電磁波來(lái)測量物位的,超聲波物位計是用空氣振動(dòng)的機械波來(lái)測量物位的,這是二者最大的不同。
1、雷達物位計的工作原理
采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達物位計的天線(xiàn)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(xiàn)接收,電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比,關(guān)系式如下:
D=CT/2
公式中:
?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(shí)間
雷達物位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間,而電磁波的傳輸速度為常數,則可算出被測介質(zhì)面到雷達天線(xiàn)的距離,從而知道介質(zhì)在儲藏罐中的位置。
在實(shí)際運用中,雷達物位計有兩種方式即調頻連續波式和脈沖波式。采用調頻連續波技術(shù)的物位計,功耗大,須采用四線(xiàn)制,電子電路復雜。而采用雷達脈沖波技術(shù)的物位計,功耗低,可用二線(xiàn)制的24V DC供電,容易實(shí)現本質(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
我們一般把聲波頻率超過(guò)20kHz的聲波稱(chēng)為超聲波,超聲波是機械波的一種,即是機械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過(guò)程,它的特征是頻率高、波長(cháng)短、繞射現象小,另外方向性好,能夠成為射線(xiàn)而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小,因而穿透能力強,尤其是在對光不透明的固體中,超聲波可穿透幾十米的長(cháng)度,碰到雜質(zhì)或界面就會(huì )有顯著(zhù)的反射,超聲波測量物位就是利用了它的這一特征。在超聲波檢測技術(shù)中,不管哪那種超聲波儀器,都必須把電能轉換為超聲波發(fā)射出去,再接收回來(lái)變換成電信號,完成這項功能的裝置就叫超聲波換能器,也稱(chēng)探頭。
如上圖所示,將超聲波換能器置于被測介質(zhì)上方,向下發(fā)射超聲波,超聲波穿過(guò)空氣介質(zhì),在遇到介質(zhì)面時(shí)被反射回來(lái),又被換能器所接收并轉換為電信號,電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成物位信號進(jìn)行顯示并輸出。
由超聲波在介質(zhì)中傳播原理可知,若介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定,則超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個(gè)常數。因此,當測出超聲波由發(fā)射到遇到介質(zhì)反射被接收所需要的時(shí)間,則可換算出超聲波通過(guò)的路程,即得到了物位的數據。超聲波有盲區,安裝時(shí)必須計算預留出傳感器安裝位置與測量介質(zhì)之間的距離

二、從應用場(chǎng)合看
由于雷達物位計與超聲波物位計的工作運行方式大不相同,其使用的領(lǐng)域也不一樣。具體區別如下:
1. 雷達物位計測量范圍要比超聲波物位計大很多;
2. 雷達物位計有喇叭式、桿式、纜式,相對超聲波物位計能夠應用于更復雜的工況;
3. 超聲波物位計精度不如雷達物位計,但在常規量程上,比如5米,10米,15米,20米,超聲波物位計的性?xún)r(jià)比要高于雷達物位計;
4. 用雷達物位計的時(shí)候要考慮介質(zhì)的介電常數,常規液體、固體都可以測量,就是塑料板、塑料皮等低介電常數的物體不能測量;而超聲波物位計是不需要考慮介質(zhì)的介電常數的。
5. 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用于真空、蒸汽含量過(guò)高或液面有泡沫等工況,對于常規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。