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雷達水位計的工作原理及安裝維護注意事項

近年來,随着雷達水位計、超音波水位計在水利工程應用上的廣泛普及,越來越多的水利工作者采用水位計觀測資料代替人工觀測資料,以實作水利工程的智能化管理。雷達水位計,目前已經是液位測量行業中不可缺少的檢測儀表。因為雷達水位計具有比同類接觸式與非接觸液位計産品性能上更加有優勢,是以被廣泛應用到各個行業領域,産品自身優勢和測量效果,逐漸獲得越來越多使用者的認可。

雷達水位計的工作原理及安裝維護注意事項

雷達水位計是一種高精度的非接觸式水位測量儀器,其突出的優點是實作非接觸測量,安裝友善,利用電磁波探測距離,不受溫度、濕度、氣壓、雨雪和風沙等環境因素的影響,可直接測量自然河道水位,實作水位資料的遠端傳輸及自動化處理。此外,雷達水位計具有水位跟蹤速度快、非接觸測量以及受風、沙、溫度和漂浮物的影響小的特性,很适合在黃河中上遊溫差大的常年無封凍河段上使用。本文以雷達水位計為例,通過程式設計将其測得的水位資料傳輸到PLC上位機,并采用目标實時校準法對雷達水位計測量的誤差來源進行分析、校驗,進而實作水位資料的遠端傳輸及自動化處理。

雷達水位計的工作原理及安裝維護注意事項

雷達水位計的工作原理

雷達水位計也叫水位雷達,是利用電磁波探測目标的電子裝置。它主要用于水文監測、污水處理和防洪預警等。其主要測量原理是從雷達水位傳感天線發射雷達脈沖,天線接收從水面反射回來的脈沖,并記錄時間T,由于電磁波的傳播速度C是個常數,進而得出到水面的距離D。如下圖所示,雷達水位計通過測量電磁波的發射和接收時間差Δt,計算出雷達水位計與液面之間的距離H2=c*Δt/2,輸出的水位值h=H1-H2。H1為渠底至水位計的高度,簡稱雷達水位計安裝高度。

雷達水位計的工作原理及安裝維護注意事項

雷達水位計記錄脈沖波經曆的時間,而電磁波的傳輸速度為常數,則可算出液面到雷達天線的距離,進而知道水面的水位。

雷達水位計的工作原理及安裝維護注意事項

雷達水位計安裝的注意事項:

雷達水位計能否正确測量,依賴于反射波的信号。如果在所選擇安裝的位置,水面不能将電磁波反射回雷達天線或在信号波的範圍内有幹擾物反射幹擾波給雷達水位計,雷達水位計都不能正确反映實際水位。是以,合理選擇安裝位置對雷達液位計十分重要,在安裝時應注意以下幾點:

雷達水位計的工作原理及安裝維護注意事項

(1)雷達液位計天線的軸線應與液位的反射表面垂直。

(2)槽内的攪拌閥、槽壁的黏附物和階梯等物體,如果在雷達液位計的信号範圍内,會産生幹擾的反射波,影響液位測量。在安裝時要選擇合适的安裝位置,以避免這些因素的幹擾。

(3)喇叭型的雷達液位計的喇叭口要超過安裝孔的内表面一定的距離(》10mm)。棒式液位計的天線要伸出安裝孔,安裝孔的長度不能超過100mm。對于圓型或橢圓型的容器,應裝在離中心為1/2R(R為容器半徑)距離的位置,不可裝在圓型或橢圓型的容器頂的中心處,否則雷達波在容器壁的多重反射後,彙集于容器頂的中心處,形成很強的幹擾波,會影響準确測量。

(4)對液位波動較大的容器的液位測量,可采用附帶旁通管的液位計,以減少液位波動的影響。

安裝完畢以後,可以用PC機觀察反射波曲線圖,來判斷液位計安裝是否恰當,如不恰當,則進一步調整安裝位置,直到滿意為止。對于有些安裝位置無法避免的幹擾波,液位計能根據實際液位辨別出幹擾反射波,并存于雷達液位計的内部資料庫,使雷達液位計在資料處理時能識别這些幹擾波,去除這些幹擾反射波的影響,保證測量的準确性。

雷達水位計的工作原理及安裝維護注意事項

雷達水位計的維護:

雷達水位計主要由電子元件和天線構成,無可動部件,在使用中的故障極少。使用中偶爾遇到的問題是,貯槽中有些易揮發的有機物會在雷達水位計的喇叭口或天線上結晶,對它們隻要定期檢查和清理即可,維護量少。

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