大多數要選購雷達物位計的用戶,對于雷達物位計頻率問題還是一知半解,甚至有人固執的認為頻率越高越好,去選購的時候就要求工程師給定制最高頻的產品。其實這是一個特別錯誤的認知,無論高頻還是低頻雷達物位計,都有自己的優點和不足之處,具體怎么選擇要看用戶自己的工況和測量介質而選。那么今天就簡單給大家講講雷達物位計頻率問題!
微波物位計使用的微波頻率有三個頻段:C波段(5.8~6.3GHz)、X波段(9~10.5GHz)、K波段(24~26GHz)。雷達物位計廠家根據自己的技術和國家認可的頻率設計產品,不同的國家對同一頻段有不同的規定,其實并沒有本質區別,不同的頻段有不同的波長,導致天線尺寸和適用材料不同,各有特點。目前,常規產品使用26GHz頻率等高頻微波,主要用于測量固體材料,天線聚焦和虛假回波聚焦性能更好,26GHz高頻微波發射時,波束角小,能量集中,在實際使用中非常重要。低頻微波物位計的波束較寬,如果物料較小或安裝不良,會收到較多內部結構產生的虛假回波。高頻微波對于相同尺寸的天線波束角更窄,容易避免內部元器件的干擾反射。
(圖源網絡)
高頻雷達物位計對液位波動產生的信號更為敏感,這是因為信號的波長更接近液位波動的幅度,因此容易形成散射,使回波信號減弱,相比之下,低頻微波受液位波動的不利影響較小。而高頻微波具有更好的聚焦性能和能量集中度,有利于信號放大。無論頻率如何,電子微波電平計單元和回波處理軟件都可以處理低幅度的回波信號,在測量固體材料時,由于材料的表面往往不是水平的,并且有一個安息角,因此必須使用微波在材料的粗糙表面上產生漫反射,以便將部分回波反射回發射天線。5.8GHZ微波的波長約為52mm,因此在測量具有休止角的毫米級顆粒和材料時,很難得到好的結果。26GHZ的高頻雷達物位計波長約11.5mm,微波也能在小顆粒表面形成漫反射,因此固體物位測量效果好。另外80G的調頻雷達物位計可以可靠地測量細小顆粒甚至粉狀物料的物位,并獲得良好的固體測量結果。
高頻雷達物位計對天線上的凝結和物質堆積更敏感,信號衰減也更大。同樣的凝結和堆積會對較小的天線產生更大的影響。對于C波段使用的低頻喇叭天線或桿式天線,基本上不受冷凝或堆積的影響。在粉塵較多的環境中,雖然高頻微波的信號衰減比低頻微波略大,但波束角小,能量相對集中。因此,可以獲得更好的效果,天線體積小,安裝使用方便。微波測量中泡沫對泡沫表面的影響視具體情況而定,取決于泡沫的類型,包括泡沫密度、介電常數和電導率。對于低密度泡沫,低頻優于高頻雷達物位計。
如果您之前對于選擇頻率問題有疑問的話,現在看完這篇文章應該有個基本認知了。無論高頻低頻,都有自己適合的工況,要“因地制宜”才是最合理的。
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