03.04 超声波液位计和雷达液位计的区别有哪些?

用户1880541203670


超声波液位计和雷达液位计有什么区别?

测量液位的仪表众多,有接触式的,也有非接触式,如题目说的这两种就是非接触式的液位计。


超声波液位计

这种仪表利用了声波在不同介质传播时的衰减、穿透能力、声阻抗的不同性质,在被测的介质的界面产生反射与折射的原理而工作的。

雷达液位计,是基于微波技术的非接触式仪表。

至于题目说的这两种仪表的区别是什么?

从它们的原理可知,这两种仪表前者基于声波工作,后者基于微波工作的。

因此,声波的传递需要介质,不同的介质会影响声波的传递。微波传递是不需要介质的,适应性比较强。

比如超声波液位计,由于是基于声波技术的测量仪表。如果在负压工作环境,则用不了,因为负压环境是没有声波传递介质,所以声波衰减非常严重。有些介质有大量的气泡或者有挥发性,那声波遇到这些介质就有严重的散射现象发生,也会导致声波衰减。有着容器中,有较高的压力,声波在传递过程中被抑制,也会影响仪表工作。对于雷达液位计,由于微波传递不受介质的影响,因此只要被测介质的导电性或介电常数不是很差,回波信号效果也就好。前者使用过程注意盲区,后者不需要考虑盲区。

总得来说,雷达液位计由于采用了微波技术,所以不需要考虑传播介质,那么温度、压力、粉尘、被测介质挥发性、被测介质的状态,都不会影响其测量。


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超声波液位计和雷达液位计是两种工作原理完全不同的测量装置,他们都是非接触式的侧距离的方式,使用比较方便,下面介绍一下他们的工作原理和区别。

1 超声波液位计的工作原理

超声波液位计是基于超声波原理的,工作频率高于20KHz,工业上常用的超声波液位计/测距仪的工作频率一般为56KHz。超声波液位计中具有非常重要的一个部分:换能器。换能器可以将电信号转换成机械振动,机械振动通过介质传播,当碰到反射物/障碍物后返回,其传播速度约为340m/s,通过计算发射和接收时的间隙就能算出被测物体的距离。

2 雷达液位计的工作原理

雷达液位计的工作频率一般为GHz,比如26GHz、91GHz等。工作频率非常高,穿透能力比较强,工业上以脉冲雷达的应用比较多。

3 两者的区别

在工作原理上,超声波液位计是基于超声波工作原理的为机械波,需要介质传输;而雷达液位计是基于雷达波/微波的,不需要介质,可以工作在真空环境中。

工作频率上,超声波的工作频率一般为几十KHz,而雷达的工作频率为GHz,远远高于超声波的工作频率。

传输介质上,超声波受环境温度、大气压强等影响比较严重,而雷达不受温度、压强的影响,但是对被测物质的介电常数比较敏感。

因为超声波是通过换能器转换而来,所以靠近超声波能听到“噗,噗,噗”的声音,而雷达是听不到声音的。

在测量精度上,雷达的精度要远大于超声波的精度。在测量量程上,雷达的测距距离远大于超声波的测距距离。

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我是电子及工控技术,我来回答这个问题。超声波液位计和雷达液位计在水利部门运用的十分广泛,这两种设备主要是对江河湖泊等的水位进行测量的一种监测仪器。虽然这两种仪器用途相同但是它们所运用的测量原理还是有很大区别的,下面与朋友们探讨一下这方面的问题。

超声波液位计和雷达液位计的工作过程

超声波液位计

超声波液位计主要是利用超声波发生器产生大约40KHZ的超声波向外发射,当遇到障碍物时(水位)就会反射回来,这时通过接收器进行接收,把接收的信号送入到处理电路进行处理,并把处理的结果用显示电路显示出来实时检测水位的高度,其原理示意图如下图所表示的那样。


由此我们知道超声波的一些特点,其特点之一是:频率一般是高于20千赫兹以上的并且我们人耳无法听到的超高频声波,比如在夏天看到的蝙蝠这种小动物就是通过自己发出的超声波来进行捕捉蚊虫的。其特点之二是:还有就是超声波的方向性很好且遇到障碍物后能够立即反射回来,因此可以用在测距、测速等好多方面。

超声波液位计的工作过程框图由下图所表示的那样。主分为一次电路部分和二次电路部分,一次电路部分主要完成超超声波的发射和接收;二次电路主要是通过串口传输方式对接收到的数据进行处理显示处理。

雷达液位计

下面我们说说雷达液位计的工作过程,雷达液位计采用的是电磁波原理。其具体工作工程是这样的:雷达探测头由天线发射出脉冲微波,它发出的脉冲微波发出的是不同频率和不同持续时间的脉冲微波束,然后再被天线接收回来进行数据的处理,最后可以根据需要进行图像、数值以及物体位置的显示,雷达波发出的高频电磁波,因此它的工作过程总体是由以下三步完成,即发射—反射—接收是雷达液位计的基本工作原理。雷达液位计的工作频率很高一般可达GHZ级别。其工作示意图如下所示。

超声波液位计和雷达液位计的主要区别

超声波液位计和雷达液位计的主要区别有以下几点:

第一点:就是超声波液位计一般都是采用非接触式的测量;雷达液位计可根据测量需要它有接触式和非接触式两种。

第二点:是两者的速度不同,超声波液位计是以声波的速度传输而雷达液位计是以电磁波的速度传输。

第三点:是两者的工作原理不同,超声波液位计采用的是由探头发出超声波,雷达液位计发出的是脉冲微波。

第四点:是两者的工作频率不同,超声波液位计其频率只有几十千赫兹的工作频率,雷达液位计的工作频率可达GHZ级别。

第五点:就是其所能承受的工作环境温度不同,雷达液位计可在八九十度的环境下工作而超声波液位计则不能,因此在高温下一般用雷达液位计进行测量。

六点是:两者的工作精度不同,雷达液位计的测量精度要比超声波液位计高。

以上就是我对这个问题的回答,欢迎朋友们参与讨论。敬请关注电子及工控技术,欢迎大家转载、点赞!


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