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雷達(dá)液位計(jì)選型時(shí)為何要考慮物料的相對(duì)介電常數(shù)
2018-10-09
雷達(dá)液位計(jì)是以高頻振蕩器作為微波發(fā)生器的,該發(fā)生器產(chǎn)生的微波用波導(dǎo)管將它引到輻射天線,并向下射出。當(dāng)微波遇到障礙物,例如液體液面時(shí),則部分微波會(huì)被介質(zhì)吸收,另一部分則被反射回來(lái)。雷達(dá)液位計(jì)就是通過(guò)測(cè)量發(fā)射微波與液位反射的微波之間的參數(shù)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的。由于雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理和微波的傳播特性有關(guān),所以介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)、液體的湍動(dòng)和氣泡等被測(cè)物料的特性會(huì)對(duì)微波信號(hào)造成衰減, 甚至可能會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)液位計(jì)不能進(jìn)行正常工作。
由雷達(dá)液位計(jì)工作原理可知,其發(fā)射的超高頻微波是以空間波形式沿直線傳播的,但是當(dāng)遇到被測(cè)介質(zhì)時(shí),微波會(huì)產(chǎn)生反射和折射,而反射的程度和被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)有著很大的關(guān)聯(lián)。一般地,相對(duì)介電常數(shù)越大,則微波反射的損耗越小,比如,若介質(zhì)的電導(dǎo)率大于10ms/cm,則可以全部被反射回來(lái),否則微波會(huì)產(chǎn)生反射和折射,使有效反射信號(hào)的強(qiáng)度受到衰減。
由于被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)是表征介質(zhì)極化的一個(gè)物理量,它是由介質(zhì)本身的特性決定的,因此不同的介質(zhì)就有不同的相對(duì)介電常數(shù)。由于過(guò)小的相對(duì)介電常數(shù)會(huì)造成微波的有效消耗衰減,所以每種雷達(dá)液位計(jì)都有一個(gè)最小的相對(duì)介電常數(shù),用戶在選用雷達(dá)液位計(jì)時(shí),先要考慮物料的相對(duì)介電常數(shù),以使雷達(dá)液位計(jì)正常工作。當(dāng)然,不同公司生產(chǎn)的雷達(dá)液位計(jì)對(duì)最小相對(duì)介電常數(shù)的要求是不同的,這是因?yàn)榻殡姵?shù)的大小與溫度和電磁場(chǎng)有關(guān)。而不同公司的雷達(dá)液位計(jì),它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上對(duì)溫度和電磁場(chǎng)的要求也是不同的,因此對(duì)介電常數(shù)的要求也不同,但通常在范圍1.5~2左右變動(dòng)。
隨著產(chǎn)品在工程上應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富和采用的綜合軟件技術(shù)的不斷提高,有些公司生產(chǎn)的雷達(dá)液位計(jì)對(duì)相對(duì)介電常數(shù)的最低值也越來(lái)越小,因而連相對(duì)介電常數(shù)只有1.2~1.9的液體烴也可測(cè)量。
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