雷達料位測量原理和主要技術因素

來源：金湖信儀自動化儀表有限公司 2010年10月11日 09:09

雷達料位計是利用回波測距原理。發(fā)射天線向被測目標發(fā)射微波，被測目標的微波被接收天線接收，信號處理器將發(fā)射信號與接收信號比較，計算出被測距離，并可算出相應的物位值。
微波脈沖來回傳播時間t由下式?jīng)Q定：
t= （1）
式中a—天線到被測目標的距離
c—微波傳播的速度（光速）
由于微波在傳播途徑上有衰減和干擾反射，故測量的關鍵是要能接收到反射回波，并識別出有效回波。接收的回波能量Pk可用簡化的雷達方程表示如下：
Pk=Pτx C x GiGtGr/r4 （2）
式中： Pτ—天線輻射功率
C ——- 經(jīng)驗系數(shù)，由經(jīng)驗決定
Gi——- 由目標表面介電特性及面積決定的反射增益
Gt，Gr—天線發(fā)射和接收效率
r—天線與目標間的距離
　　從式（2）知：接收的回波能量大小與天線的發(fā)射和接收效率以及天線輻射功率有關，故雷達料位計的天線設計和形狀很關鍵關鍵，現(xiàn)有的天線除號角天線（喇叭口）和棒狀天線外，還有平面天線和拋物面天線，為用于介電常數(shù)較小的物料，將纜繩作為天線或安裝導波管，纜繩和導波管一直延伸到庫或倉底，由此來傳遞發(fā)送和接收的電磁波，增強了回波的信號。
　　從式（2）還知：接收的回波能量大小與物料表面的介電特性有關，介電常數(shù)ε高，反射率高，得到的回波強度也高；介電常數(shù)ε低，物料會吸收部分微波的能量，回波強度也較低。通常要求被測物料的介電常數(shù)ε：液體為ε>1.8,固體ε>2.5，水泥廠固體ε>2.5，水泥的介電常數(shù)ε為3。

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雷達料位測量原理和主要技術因素

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