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1、超聲波和雷達(dá)的區(qū)別超聲波和雷達(dá)的區(qū)別超聲波和雷達(dá)的區(qū)別超聲波和雷達(dá)的區(qū)別 我們一般把聲波頻率超過20kHz的聲波稱為超聲波,超聲波是機(jī)械波的一種,即是機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程,它的特征是頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,另外方向性好,能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小,因而穿透能力強(qiáng),尤其是在對光不透明的固體中,超聲波可穿透幾十米的長度,碰到雜質(zhì)或界面就會有顯著的反射,超聲波測量物位就是利用了它的這一特征。 在超聲波檢測技術(shù)中,不管那種超聲波儀器,都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去,再接收回來變換成電信號,完成這項功能的裝置
2、就叫超聲波換能器,也稱探頭。如圖所示,將超聲波換能器置于被測液體上方,向下發(fā)射超聲波,超聲波穿過空氣介質(zhì),在遇到水面時被反射回來,又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號,電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成液位信號進(jìn)行顯示并輸出。 由超聲波在介質(zhì)中傳播原理可知,若介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定,則超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個常數(shù)。因此,當(dāng)測出超聲波由發(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的時間,則可換算出超聲波通過的路程,即得到了液位的數(shù)據(jù)。 超聲波有盲區(qū),安裝時必須計算預(yù)留出傳感器安裝位置與測量液體之間的距離。 雷達(dá)液位計采用發(fā)
3、射反射接收的工作模式。雷達(dá)液位計的天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測對象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的距離成正比,關(guān)系式如下: D=CT/2 式中 D雷達(dá)液位計到液面的距離 C光速 T電磁波運(yùn)行時間 雷達(dá)液位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時間,而電磁波的傳輸速度為常數(shù),則可算出液面到雷達(dá)天線的距離,從而知道液面的液位。 在實際運(yùn)用中,雷達(dá)液位計有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的液位計,功耗大,須采用四線制,電子電路復(fù)
4、雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的液位計,功耗低,可用二線制的24V DC供電,容易實現(xiàn)本質(zhì)安全,精確度高,適用范圍更廣。 超聲波用的是聲波,雷達(dá)用的是電磁波,這才是最大的區(qū)別。而且超聲波的穿透能力和方向性都比電磁波強(qiáng)的多,這就是超聲波探測現(xiàn)在比較流行的原因。超聲波和雷達(dá)的區(qū)別超聲波和雷達(dá)的區(qū)別超聲波和雷達(dá)的區(qū)別超聲波和雷達(dá)的區(qū)別 我們一般把聲波頻率超過20kHz的聲波稱為超聲波,超聲波是機(jī)械波的一種,即是機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程,它的特征是頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,另外方向性好,能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小,因而
5、穿透能力強(qiáng),尤其是在對光不透明的固體中,超聲波可穿透幾十米的長度,碰到雜質(zhì)或界面就會有顯著的反射,超聲波測量物位就是利用了它的這一特征。 在超聲波檢測技術(shù)中,不管那種超聲波儀器,都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去,再接收回來變換成電信號,完成這項功能的裝置就叫超聲波換能器,也稱探頭。如圖所示,將超聲波換能器置于被測液體上方,向下發(fā)射超聲波,超聲波穿過空氣介質(zhì),在遇到水面時被反射回來,又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號,電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成液位信號進(jìn)行顯示并輸出。 由超聲波在介質(zhì)中傳播原理可知,若介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定,則
6、超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個常數(shù)。因此,當(dāng)測出超聲波由發(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的時間,則可換算出超聲波通過的路程,即得到了液位的數(shù)據(jù)。 超聲波有盲區(qū),安裝時必須計算預(yù)留出傳感器安裝位置與測量液體之間的距離。 雷達(dá)液位計采用發(fā)射反射接收的工作模式。雷達(dá)液位計的天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測對象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的距離成正比,關(guān)系式如下: D=CT/2 式中 D雷達(dá)液位計到液面的距離 C光速 T電磁波運(yùn)行時間&
7、#160; 雷達(dá)液位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時間,而電磁波的傳輸速度為常數(shù),則可算出液面到雷達(dá)天線的距離,從而知道液面的液位。 在實際運(yùn)用中,雷達(dá)液位計有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的液位計,功耗大,須采用四線制,電子電路復(fù)雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的液位計,功耗低,可用二線制的24V DC供電,容易實現(xiàn)本質(zhì)安全,精確度高,適用范圍更廣。 超聲波用的是聲波,雷達(dá)用的是電磁波,這才是最大的區(qū)別。而且超聲波的穿透能力和方向性都比電磁波強(qiáng)的多,這就是超聲波探測現(xiàn)在比較流行的原因。數(shù)很低的物質(zhì)雷達(dá)的測量效果就要打折扣,對于固
8、體物質(zhì)一般也推薦用超聲波。同時雷達(dá)發(fā)射的是電磁波,不需要傳播媒介,而超聲波是聲波,是一種機(jī)械波,是需要傳播媒介的。另外波的發(fā)射方式元件不同,如超聲波是通過壓電物質(zhì)的振動來發(fā)射的,所以它不可能用在壓力較高或負(fù)壓的場合,一般只用在常壓容器。而雷達(dá)可以用在高壓的過程罐。雷達(dá)的發(fā)射角度比超聲波大,在小容器或瘦長的容器不推薦用非接觸式雷達(dá),一般推薦導(dǎo)波雷達(dá)。最后就是精度的問題,當(dāng)然了,雷達(dá)的精度肯定是比超聲波高,在儲罐上肯定是用高精度雷達(dá)的,而不會選超聲波。至于價格方面,一般情況下超聲波比雷達(dá)低,當(dāng)然一些大量程的超聲波價格也是很高的,如670米的量程,這時雷達(dá)也達(dá)不到,只能選超聲波! 聲波的傳輸是需要媒介的,所以在真空中就不能傳播。所以超聲波在現(xiàn)實應(yīng)用中的局限性還是很大的,與雷達(dá)比起來多有不足。首先,超聲波物位計有溫度限制,一般探頭處溫度不能超過80度,并且聲波速度受溫度影響很大。其次,超聲波物位計受壓力影響很大,一般有求0.3MPa以內(nèi),因為聲波要靠振動來發(fā)出,壓力太大時發(fā)聲部件會受影響。第三,當(dāng)測量環(huán)境中霧氣或粉塵很大時將不能很好的測量。凡此種種,都限制了超聲波物位計的應(yīng)用。與之相比,雷達(dá)的是電磁波,不受真空度影響,對介質(zhì)溫度壓力的適用范圍又很寬,隨著高頻雷達(dá)的出現(xiàn),其應(yīng)用范圍就更加廣泛了,所以在物位測量
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