超聲波液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)的區(qū)別.doc

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1、超聲波液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)的區(qū)別我們一般把聲波頻率超過20kHz的聲波稱為超聲波，超聲波是機(jī)械波的一種，即是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程，它的特征是頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，另外方向性好，能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透能力強(qiáng)，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(huì)有顯著的反射，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，不管那種超聲波儀器，都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去，再接收回來變換成電信號，完成這項(xiàng)功能的裝置就叫超聲波換能器，

2、也稱探頭。將超聲波換能器置于被測液體上方，向下發(fā)射超聲波，超聲波穿過空氣介質(zhì)，在遇到水面時(shí)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液位信號進(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(shù)。因此，當(dāng)測出超聲波由發(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的時(shí)間，則可換算出超聲波通過的路程，即得到了液位的數(shù)據(jù)。超聲波有盲區(qū)，安裝時(shí)必須計(jì)算預(yù)留出傳感器安裝位置與測量液體之間的距離。雷達(dá)液位計(jì)采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。

3、雷達(dá)液位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波，雷達(dá)波以光速運(yùn)行。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(shí)間與到液面的距離成正比，關(guān)系式如下：D=CT/2式中D——雷達(dá)液位計(jì)到液面的距離C——光速T——電磁波運(yùn)行時(shí)間雷達(dá)液位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間，而電磁波的傳輸速度為常數(shù)，則可算出液面到雷達(dá)天線的距離，從而知道液面的液位。在實(shí)際運(yùn)用中，雷達(dá)液位計(jì)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)的液位計(jì)，功耗大，須采用四線制，電子電路復(fù)雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的液位計(jì)，功耗低，可用二線制的24VDC供電，

4、容易實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，精確度高，適用范圍更廣。超聲波用的是聲波，雷達(dá)用的是電磁波，這才是最大的區(qū)別。而且超聲波的穿透能力和方向性都比電磁波強(qiáng)的多，這就是超聲波探測現(xiàn)在比較流行的原因。主要應(yīng)用場合的區(qū)別：超聲波和雷達(dá)主要是測量原理的不同，而導(dǎo)致他們的不同的運(yùn)用場合。雷達(dá)是鑒于被測物質(zhì)的介電常數(shù)的，而超聲波是鑒于被測物質(zhì)的密度的。所以介電常數(shù)很低的物質(zhì)雷達(dá)的測量效果就要打折扣，對于固體物質(zhì)一般也推薦用超聲波。同時(shí)雷達(dá)發(fā)射的是電磁波，不需要傳播媒介，而超聲波是聲波，是一種機(jī)械波，是需要傳播媒介的。另外波的發(fā)射方式元件不同，如

5、超聲波是通過壓電物質(zhì)的振動(dòng)來發(fā)射的，所以它不可能用在壓力較高或負(fù)壓的場合，一般只用在常壓容器。而雷達(dá)可以用在高壓的過程罐。雷達(dá)的發(fā)射角度比超聲波大，在小容器或瘦長的容器不推薦用非接觸式雷達(dá)，一般推薦導(dǎo)波雷達(dá)。最后就是精度的問題，當(dāng)然了，雷達(dá)的精度肯定是比超聲波高，在儲罐上肯定是用高精度雷達(dá)的，而不會(huì)選超聲波。至于價(jià)格方面，一般情況下超聲波比雷達(dá)低，當(dāng)然一些大量程的超聲波價(jià)格也是很高的，如6～70米的量程，這時(shí)雷達(dá)也達(dá)不到，只能選超聲波！聲波的傳輸是需要媒介的，所以在真空中就不能傳播。所以超聲波在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的局限性還

6、是很大的，與雷達(dá)比起來多有不足。首先，超聲波物位計(jì)有溫度限制，一般探頭處溫度不能超過80度，并且聲波速度受溫度影響很大。其次，超聲波物位計(jì)受壓力影響很大，一般有求0.3MPa以內(nèi)，因?yàn)槁暡ㄒ空駝?dòng)來發(fā)出，壓力太大時(shí)發(fā)聲部件會(huì)受影響。第三，當(dāng)測量環(huán)境中霧氣或粉塵很大時(shí)將不能很好的測量。凡此種種，都限制了超聲波物位計(jì)的應(yīng)用。與之相比，雷達(dá)的是電磁波，不受真空度影響，對介質(zhì)溫度壓力的適用范圍又很寬，隨著高頻雷達(dá)的出現(xiàn)，其應(yīng)用范圍就更加廣泛了，所以在物位測量中，雷達(dá)是一個(gè)非常好的選擇。但是不論是雷達(dá)還是超聲波，在安裝過程中

7、都必須注意安裝位置，注意盲區(qū)。比如安裝在罐體上時(shí)，不要裝在進(jìn)料口，不要裝在人梯附近，離罐壁要有300到500mm的距離，防止回波干擾。在有攪拌，液面波動(dòng)大的時(shí)候也要選擇合適的安裝方法?？傊?，沒有十全十美的東西。1.雷達(dá)測量范圍要比超聲波大很多。2.雷達(dá)有喇叭式、桿式、纜式，相對超聲波能夠應(yīng)用于更復(fù)雜的工況。3.超聲波精度不如雷達(dá)。4.雷達(dá)相對價(jià)位較高。5.用雷達(dá)的時(shí)候要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)。6.超聲波不能應(yīng)用于真空、蒸汽含量過高或液面有泡沫等工況。