雷达水位传感器一般知识

雷达水位传感器一般知识

雷达水位传感器一般知识

刘合永

摘要:本文对雷达水位传感器进行了原理、使用及安装方式的简单介绍,并对工程应用中存在的优点及不足进行了初步分析。

关键词:雷达、水位传感器、雷达水位传感器

名词定义:

○1传感器: “能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件与转换元件组成”国家标准GB7665-87。

○2水位传感器:“能将被测点水位参量实时地转变为相应电量信号的仪器”。上海市地矿工程勘察院

○3雷达水位传感器:通过雷达波测距原理,反应水位变化的一次仪表

一、雷达水位传感器简介

雷达水位传感器采用雷达波测量到水面的距离,实际上就是一台雷达测距仪。雷达波测量不受温度、湿度、风速、降雨等环境因素影响。雷达水位传感器以非接触方式测量水位,亦不受水体影响,就是水位测量最理想的设备。

雷达波的测距精度标称为毫米级,水位计通过内部波浪滤波以及距离模糊算法等功能,实测水位精度可达1至3厘米。目前在水文领域应用广泛的雷达水位传感器量程有15m、20m、35m、最大可达70米。

雷达水位传感器输出接口一般有:模拟量的4～20mA、0、4～2V、1～5V;数字量:RS232、RS485、SDI-12或格雷码输出。协议一般有:HART、Modbus

雷达水位传感器一般知识

二、雷达水位传感器测量原理

雷达水位传感器都有一个发射雷达波的天线,俗称“探头”。从外观上瞧,探头的形状有喇叭型、锥形、平面型。发射波束的形状都为喇叭型。雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号,发射波在被测水面产生反射,反射回来的回波信号仍由天线接收。信号经DSP 等智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离,送终端显示器进行显示、报警、操作等。测距示意图如图所示。

雷达水位传感器一般知识

雷达水位传感器电路部分位于探头上部,与探头封装为一个整体,总长度约20-50厘米不等,有电源线与数据线引出,但大都没有显示与记录功能,必须接到RTU或数据采集器才能瞧到水位数据。

在发射的时间间隔里,天线系统作为接收装置使用。仪表分析、处理运行时间小于十亿分之一秒的回波信号,并在极短的一瞬间分析处理回波。雷达传感器利用特殊的时间间隔调整技术将每秒的回波信号进行放大、定位,然后进行分析处理。因此雷达传感器可以在0、1s 内精确细致地分析处理这些被放大的回波信号,无须花费很多时间来分析频率。

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