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如何理解雷达测量波和被测介质的介电常数之间关系
发布时间:2022-11-18        浏览次数:25        返回列表

   首先不是所有的雷达液位计都要求介电常数参数的。一些非接触式和单杆的导波雷达往往只有灵敏度选项。需要介电常数的多为声称可以检测界面及双杆的雷达液位计,一些以检测低介电常数介质为卖点的液位计也会要求介电常数

介电常数对雷达电磁波的影响体现在两个方面,一是影响介质表面对电磁波的吸收(反射)率,二是电磁波在穿过介质时波长(频率)会发生改变。

 

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         从大多数纯粹的 发射反射接收 的工作过程来看,确实不需要介电常数。根据需要调整灵敏度,就可以达到从各种回波中检出需要的回波,完成测量。

 
  但是,在一些情况下,排除不需要的回波,检出需要的回波,需要大大增加液位计的运算
量,这个时候我们可以增加一个介电常数参数,这样更容易的通过参数增加。更容易获得好的性价比。

                                            

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 例如:
  液面有泡沫会把泡沫表面识别为液面;
  一些液面表层会析出一些其它介质(如泥浆表面的清水),因为很薄,液位计会把下面的介质表面作为液面。
  某些介质中,液位计会把罐底回波作为液面信号。
  另外:双杆或同轴探杆的导波雷达,液位计需要区别两个电J间的相互作用是发生在液面以上或介质中。
 这些情况下,增加一个介电常数可以大大减少运算量,有时还是必须的。
 
  所以根据型号、用途、结构的不同,一些雷达液位计会要求介电常数,而另一些则要求灵敏度。

   雷达液位计不是根据被测介质的介电常数来测量的。应该说,雷达液位计是根据计算雷达波到物体表面所用的时间来测量的。
被测介质的介电常数只是决定雷达波反射率的条件之一。
   雷达波是一种电磁波,电磁波的反射率受下面条件影响:衰减系数与电导率(σ)及磁导率(μ)的平方根成正比,与介电常数(ε)的平方根成反比。” 也就是说 目标物体的介电常数越大,衰减率越小,衰减率小了反射率就大。所以介电常数大--反射率强--信号强度高。
反过来 碰上 介电常数小的介质 衰减率大 反射率小 信号强度弱
所以在设定的时候如果能给定介电常数,对于测量
是有用的。
   雷达的精髓之一在于回波分析的算法,例如VEGA是采用ECHOFOX信号处理过滤以及特有的模糊逻辑。非常复杂,模型要将各种现有参数建立起来,综合分析了其中互相关系,搭配##方式,其中就包括了介质的介电常数,这个常数虽然本身的精度虽然不比其他的参数那么要求高,但是这个常数的量自身差别有可能是较大的,例如硫酸大约是80左右,而丙酮只有大约1,这就是80倍的差异。雷达波会有一部分穿透介质,在底部反射回来,反射回来的波是很复杂的一个顺序。要识别、要分析计算。发射强度固然重要,但是这是一个精细的工作,一味的增强发射强度,就像一个莽汉不去动脑子综合考虑,就用蛮力,那是不行的

雷达液位计是根据被测介质的介电常数来采样运算放大并输出信号,如果反射来的信号过强戓过弱,液仿计就不采样运算放大并输出信号,保持原来的信号。输出信号的大小,雷达液位计是根据计算雷达波到物体表面以返回所用的时间来决定

雷达波是一种电磁波,电磁波的反射率受下面条件影响:衰减系数与电导率(σ)及磁导率(μ)的平方根成正比,与介电常数(ε)的平方根成反比。” 也就是说 目标物体的介电常数越大,衰减率越小,衰减率小了反射率就大。所以介电常数大--反射率强--信号强度高。

反过来 碰上 介电常数小的介质 衰减率大 反射率小 信号强度弱