超声波液位计和雷达液位计的区别（非原创，本文摘自江苏环宇仪表有限公司-技术文章） / N4 C. [6 G+ ~: j1 U
: J! L( U: z( \$ I, W# T+ [2 |+ S我们一般把声波频率超过20kHz的声波称为超声波，超声波是机械波的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程，它的特征是频率高、波长短、绕射现象小，另外方向性好，能够成为射线而定向传播。超声波在液体、固体中衰减很小，因而穿透能力强，尤其是在对光不透明的固体中，超声波可穿透几十米的长度，碰到杂质或界面就会有显著的反射，超声波测量物位就是利用了它的这一特征。5 a$ X" r. T( i; X5 S+ U( f- C; }
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在超声波检测技术中，不管那种超声波仪器，都必须把电能转换超声波发射出去，再接收回来变换成电信号，完成这项功能的装置就叫超声波换能器，也称探头。如图所示，将超声波换能器置于被测液体上方，向下发射超声波，超声波穿过空气介质，在遇到水面时被反射回来，又被换能器所接收并转换为电信号，电子检测部分检测到这一信号后将其变成液位信号进行显示并输出。7 c3 A9 m8 x+ f! Y6 Y3 _
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1 e+ L ^$ |8 G由超声波在介质中传播原理可知，若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定，则超声波在该介质中传播速度是一个常数。因此，当测出超声波由发射到遇到液面反射被接收所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，即得到了液位的数据。5 p# z' t: {) F/ z& S$ Q
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3 k: ^) K7 ]8 x r8 i, a. M6 n超声波有盲区，安装时必须计算预留出传感器安装位置与测量液体之间的距离。. [9 h; G0 y+ F5 k3 I' e; w' o$ ?3 S
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雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下：2 N f/ H/ G. O; {; U
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; U' R5 f9 z. Z' b- `1 d式中 D——雷达液位计到液面的距离; k6 l8 G) v( v9 r
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C——光速/ M. N* u- S7 R( `/ ` @0 W8 c! @
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T——电磁波运行时间+ V4 {) [& Z0 c# n
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- _: Q f6 B" k7 u# U% o8 i雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。2 q1 v( O! V5 ?& A+ g- C
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在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用四线制，电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计，功耗低，可用二线制的24V DC供电，容易实现本质安全，精确度高，适用范围更广。
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0 s% S" A9 h: L超声波用的是声波，雷达用的是电磁波，这才是最大的区别。而且超声波的穿透能力和方向性都比电磁波强的多，这就是超声波探测现在比较流行的原因。
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* O6 E: Z2 `" R5 o) N主要应用场合的区别：
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$ Y+ O) X0 C( ]1.雷达测量范围要比超声波大很多。
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/ f8 ~7 S( G1 H$ @9 v4 ]2.雷达有喇叭式、杆式、缆式，相对超声波能够应用于更复杂的工况。
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9 u9 s" k2 b5 d% `: {1 c. E4 ~; k3.超声波精度不如雷达。
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. V$ g1 d2 J2 k% U- Z9 i0 a" E4.雷达相对价位较高。, P8 a4 g; B o, K5 [
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5.用雷达的时候要考虑介质的介电常数。8 r2 g1 Y% n. T# l
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6 z/ C7 U N% u6.超声波不能应用于真空、蒸汽含量过高或液面有泡沫等工况。 |
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发表于 2011-10-22 20:28:10
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