Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Слайд 64. Радарные уровнемеры
Радарные уровнемеры – наиболее сложные и высокотехнологичные средства измерения уровня. Для зондирования рабочей зоны и определения расстояния до объекта контроля здесь используется электромагнитное излучение СВЧ диапазона. Обычно рабочая частота радарных уровнемеров независимо от типа варьирует от 5,8 до 26 ГГц. Чем выше частота, тем уже луч и тем выше энергия излучения, а, следовательно, сильнее отражение. В настоящее время в радарных системах контроля уровня применя- Принцип действия уровнемера с частотно-модулированным сигналом заключается в следующем. Микроволновый генератор датчика уровня формирует радиосигнал, частота которого изменяется во времени по линейному закону – линейный частотно-модулированный сигнал. Этот сигнал излучается в направлении продукта, отражается от него, и часть сигнала через определенное время Δt, зависящее от скорости света и расстояния до продукта, возвращается обратно в антенну. Излученный и отраженный сигналы смешиваются в антенне уровнемера, и в результате образуется сигнал, частота которого равна разности частот излученного и принятого сигналов и, соответственно, расстоянию от антенны до измеряемого продукта. Дальнейшая обработка сигнала осуществляется микропроцессорной системой датчика уровня уровнемера и заключается в точном определении разностной частоты сигнала и пересчете ее значения в значение уровня наполнения резервуара. В радарных уровнемерах импульсного типа используется метод определения расстояния, основанный на непосредственном измерении времени прохождения СВЧ - импульса от излучателя до контролируемой поверхности и обратно. Радарные уровнемеры импульсного типа обладают рядом преимуществ перед устройствами, использующими технологию FMCW. Во-первых, принимаемые эхо-сигналы вне зависимости от природы их источника разнесены во времени, что обеспечивает их более простое разделение. Во-вторых, среднее энергопотребление импульсных уровнемеров составляет единицы мкВт (пиковая мощность при излучении СВЧ-импульса составляет около 1 мВт), что позволяет использовать для их подключения двухпроводную схему с питанием от измерительной цепи со стандартным токовым сигналом 4 - 20 мА; в приборах, работающих по технологии FMCW, энергопотребление существенно выше из-за непрерывного характера излучения, а также постоянно выполняемой математической обработки эхо-сигнала. И, в-третьих, в импульсных уровнемерах электроника для выполнения первичной обработки сигнала проще, а сама обработка выполняется исключительно аппаратными средствами; в результате благодаря меньшему числу комплектующих надёжность прибора получается потенциально выше. Радарные уровнемеры - наиболее универсальные средства измерения уровня. Не имея непосредственного контакта с контролируемой средой, они могут применяться для агрессивных, вязких, неоднородных жидких и сыпучих материалов. От ультразвуковых бесконтактных уровнемеров их выгодно отличает гораздо меньшая чувствительность к температуре и давлению в рабочей емкости, к их изменениям, а также большая устойчивость к таким явлениям, как запыленность, испарения с контролируемой поверхности, пенообразование. Радарные уровнемеры обеспечивают высокую точность (до 1 мм), что позволяет использовать их в системах коммерческого учета. Вместе с тем существенным сдерживающим фактором применения радарных уровнемеров остается высокая стоимость данных приборов. Диапазон измерения радарных уровнемеров достигает 40 м при спокойной поверхности контролируемой жидкости. Абсолютная погрешность измерения уровня может составлять ± 1 мм в диапазоне 30 м.
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-20; Просмотров: 271; Нарушение авторского права страницы