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如何理解雷達測量波和被測介質的介電常數之間關系

作者:admin 來源:西安賽譜自動化儀表技術有限公司 2022-10-01 瀏覽量:97
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如何理解雷達測量波和被測介質的介電常數之間關系

    首先不是所有的雷達液位計都要求介電常數參數的。一些非接觸式和單桿的導波雷達往往只有靈敏度選項。需要介電常數的多為聲稱可以檢測界面及雙桿的雷達液位計,一些以檢測低介電常數介質為賣點的液位計也會要求介電常數

介電常數對雷達電磁波的影響體現在兩個方面,一是影響介質表面對電磁波的吸收(反射)率,二是電磁波在穿過介質時波長(頻率)會發生改變。

 

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         從大多數純粹的 發射反射接收 的工作過程來看,確實不需要介電常數。根據需要調整靈敏度,就可以達到從各種回波中檢出需要的回波,完成測量。

 
  但是,在一些情況下,排除不需要的回波,檢出需要的回波,需要大大增加液位計的運算
量,這個時候我們可以增加一個介電常數參數,這樣更容易的通過參數增加。更容易獲得好的性價比。

                                            

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 例如:
  液面有泡沫會把泡沫表面識別為液面;
  一些液面表層會析出一些其它介質(如泥漿表面的清水),因為很薄,液位計會把下面的介質表面作為液面。
  某些介質中,液位計會把罐底回波作為液面信號。
  另外:雙桿或同軸探桿的導波雷達,液位計需要區別兩個電J間的相互作用是發生在液面以上或介質中。
 這些情況下,增加一個介電常數可以大大減少運算量,有時還是必須的。
  
  所以根據型號、用途、結構的不同,一些雷達液位計會要求介電常數,而另一些則要求靈敏度。

   雷達液位計不是根據被測介質的介電常數來測量的。應該說,雷達液位計是根據計算雷達波到物體表面所用的時間來測量的。
被測介質的介電常數只是決定雷達波反射率的條件之一。
   雷達波是一種電磁波,電磁波的反射率受下面條件影響:衰減系數與電導率(σ)及磁導率(μ)的平方根成正比,與介電常數(ε)的平方根成反比。” 也就是說 目標物體的介電常數越大,衰減率越小,衰減率小了反射率就大。所以介電常數大--反射率強--信號強度高。
反過來 碰上 介電常數小的介質 衰減率大 反射率小 信號強度弱
所以在設定的時候如果能給定介電常數,對于測量
是有用的。
   雷達的精髓之一在于回波分析的算法,例如VEGA是采用ECHOFOX信號處理過濾以及特有的模糊邏輯。非常復雜,模型要將各種現有參數建立起來,綜合分析了其中互相關系,搭配最佳方式,其中就包括了介質的介電常數,這個常數雖然本身的精度雖然不比其他的參數那么要求高,但是這個常數的量自身差別有可能是較大的,例如硫酸大約是80左右,而丙酮只有大約1,這就是80倍的差異。雷達波會有一部分穿透介質,在底部反射回來,反射回來的波是很復雜的一個順序。要識別、要分析計算。發射強度固然重要,但是這是一個精細的工作,一味的增強發射強度,就像一個莽漢不去動腦子綜合考慮,就用蠻力,那是不行的

雷達液位計是根據被測介質的介電常數來采樣運算放大并輸出信號,如果反射來的信號過強戓過弱,液仿計就不采樣運算放大并輸出信號,保持原來的信號。輸出信號的大小,雷達液位計是根據計算雷達波到物體表面以返回所用的時間來決定

雷達波是一種電磁波,電磁波的反射率受下面條件影響:衰減系數與電導率(σ)及磁導率(μ)的平方根成正比,與介電常數(ε)的平方根成反比。” 也就是說 目標物體的介電常數越大,衰減率越小,衰減率小了反射率就大。所以介電常數大--反射率強--信號強度高。

反過來 碰上 介電常數小的介質 衰減率大 反射率小 信號強度弱

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