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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:2022-05-28 点击量:111

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。

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    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

  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极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

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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,搭配最佳方式,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的
  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




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