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雷达技术

Cecilia Dalborg. 雷达技术. 为什么用雷达?. 超声波设备 受罐温度和压力的影响 激光设备受 蒸气和 尘埃和沉淀物的影响. 什么是雷达?. 雷达波是一种电 磁波, 就象, X- 射线 or gamma 射线. 什么是雷达 ?. 雷达波特别的用频率为 1-60 GHZ, 波长为 0.5 到 30 厘米的波. 波长等于: 波长 = 光速 * 频率 光速是 is 3*10^8 m/s 在空气中. 雷达怎样测量液位?. 雷达发出一个脉冲波, 被液体表面所反射. 反射波回到雷达, 然后测量它们之间的时间差. 距离等于:

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Presentation Transcript

  1. Cecilia Dalborg 雷达技术

  2. 为什么用雷达? 超声波设备 受罐温度和压力的影响 激光设备受 蒸气和尘埃和沉淀物的影响.

  3. 什么是雷达? 雷达波是一种电 磁波, 就象, X-射线 or gamma 射线.

  4. 什么是雷达? 雷达波特别的用频率为 1-60 GHZ, 波长为 0.5 到 30 厘米的波. 波长等于: 波长 = 光速 * 频率 光速是 is 3*10^8 m/s 在空气中.

  5. 雷达怎样测量液位? 雷达发出一个脉冲波, 被液体表面所反射. 反射波回到雷达, 然后测量它们之间的时间差. 距离等于: 距离=(速度*时间)/2

  6. 不同的频率 雷达变送器 用于石油和过程工业常用频率为 5 到 26 GHz的波, 相应的波长是 6 到 1.2 cm. 大部分雷达波被目标以同样的波反回

  7. 不同的频率 高频率的波发生的波束更集中,对于 污垢和散射也更加敏感.but is also more sensitive to contamination and scattering. Contamination and scattering sensitivity Beam angle 5 26 Frequency (GHz) 5 26 Frequency (GHz)

  8. 介电常数 and dielectric constant 产品的介电常数 (or the relative permittivity) of a product 定义了 雷达波和产品的相互作用. 一部分雷达波能量被表面反回 , and 一部分能量继续穿过产品 . ,高介电常数的产品反回的能量多,也更易于被测量 .

  9. 光速 雷达波以光速传播. 但速度不是恒定的, 根据传播介质的不同而不同. 介电常数越高, 雷达波传播越慢. 在测量界面的应用中,这一点要被考虑到.

  10. 反射 and 折射 因为雷达波是一种形式的电磁波能量, 它和光线一样遵守同样的折射反射定律. .

  11. 偏振 雷达波是偏振的. 这意味着它不是 每个方向的特性都是一样的. 大部分过程 and 罐的测量雷达变送器用的是线性的偏振. gauging radar transmitters use linear polarization.

  12. 偏振 Objects which are oriented in the same direction as the electric component interfere more than the objects that are oriented perpendicular to the electric vector.

  13. 不同雷达类型 Saab Rosemount 生产两种类型的雷达: the FMCW 调频边续波型 and the TDR 时域反射型. The 3300 is the only Saab Rosemount transmitter of TDR type; the rest are FMCW radars.

  14. FMCW 雷达 The FMCW (调频连续波) 技术用一个频率变化的连续传送的波. Frequency f (GHz) 10 f 9 d Time t t0 f ~ d

  15. Time TDR 雷达 The TDR (时域反射) 雷达发出一个脉冲 and 测量返回的时间. 脉冲产生 基准 { 距离 = 速度 X 时间 / 2 Air (170) 液位 Oil (110) 界面 Water (20) 探针底端

  16. TDR 雷达 – equivalent time sampling Technique is used in 数字取样Oscilloscopes Real Time in nS Sampling Clock in uS Equivalent Waveform in mS

  17. 3300 Probes 同轴 双缆 单缆

  18. 天线 天线对于变送器是很重要的部分, since 它影响测量范围 and 和波束宽度. “The 天线越大, 性能越好” 是一个定律. The 3300 不用天线, but 探针与产品接触

  19. 天线 天线的设计可以避免产品的聚积和沉积物

  20. 天线 雷达波被下列因素削弱: • 距离 • 波动和动荡 • 介电常数 • 泡沫 • 蒸气和尘埃 • 天线上的污垢

  21. 有多大的影响? Influence on reflected power (Min:Max) Conditions Distance (1- 30 meter) 1:1000 1:600 Antenna diameter (0.1-0.5 m) 1:100 Surface state (turbulent-calm) Dielectric Constant (1.7-80) 1:36

  22. 雷达射线有危害吗? 没有危害, not the radar radiation that comes from radar level transmitters! You can safely stand under a transmitter without any health concerns.你可以安全的站在变送器下,不会对健康产生任何影响 A cell phone sends out 3000 times more radiation – even the sun sends out more microwave radiation! 太阳也会发出很多微波射线!

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