电工学习网

 找回密码
 立即注册

调频式微波物位计工作原理

2015-5-21 07:45| 编辑:电工学习网| 查看: 4848| 评论: 0

  图1是目前在工程应用较多的调频连续波式微波物位(液位和料位)计。

图1 调频式微波物位计

  通常只需将发射、接收天线装在被测料仓(罐)上方,即可对物位进行连续测量。这种调频连续波式微波物位计抗机械噪声和电磁噪声能力强,在高温、高压、高粘度情况下,可连续、快速而准确地测出目标物体的物位值。

  调频连续波式微波物位计工作原理如图2所示。

图2 调频式微波液位计原理示意图

  调频固态源产生等幅的无线电波,其振荡频率在时间上按调制信号呈周期性变化,设在某一瞬间频率为f,由发射器射向测量对象,并由测量对象反射回来,经过接收器接收,输入混频器,在回波到达混频器的瞬间,固态源的振荡频率由于调制信号的作用,较回波频率已有了变化,设为f;它继续不断地射向测量对象,并有一部分作为本振频率耦合到混频器与f进行混频。这样,在混频器的输出端就产生了差频△f,并且此差频与发射器和接收器离测量对象的距离上成正比,测量出△f的大小也就可以计算得到距离L的数值。设调制信号波形为三角型,固态源初始频率为f,则固态源频率变化规律为

         (1)

  式中,T为调制波周期;F为调制波频率;f为固态源初始频率;f为本振频率;△f为固态源在调制信号l/2周期内的频偏范围;t为时间 。

  回波频率为

                 (2)

  式中,f为回波频率;△t为微波往返于被测对象之间的延迟时间,C为光速,L为被测距离;所以,差频频率△f为

          (3)

  由上式整理得被测距离L为

                       (4)

  从上式可以看出被测距离L与差频频率△f成正比。当固态源的调制频率,和频偏△f定时,只要测出△f,就可以计算得到L。

  当固态工作频偏△f=300 MHz,调制频率F=1kHz时,代入式(3)中可得

  即被测距离L每变化1m时,差频频率为4kHz。

  采用三角波双重调制可以克服调频式微波物位计的部分固有误差;加上采取其他措施,微波物位计的测量精确度可达±l%。测量范围一般为0.5~20 m,最大可达几十米(由固态源发射功率大小决定)以上。

看过《调频式微波物位计工作原理》的人还看了以下文章:

发表评论

最新评论

电工学习网 ( )

GMT+8, 2021-12-6 20:43

Powered by © 2011-2021 www.shop-samurai.com 版权所有 免责声明 不良信息举报

技术驱动未来! 电工学习网—专业电工基础知识电工技术学习网站。

栏目导航: 工控家园 | 三菱plc | 西门子plc | 欧姆龙plc | plc视频教程

返回顶部