雷达液位计为什么要设置介电常数

雷达液位计为什么要设置介电常数

2012-9-5 19:31

提问者：hs1605|浏览次数：59次

雷达液位计不就是采用发射—反射—接收的方式工作吗？和介电常数有什么关系？

问题补充：

提高悬赏到50分。

我来帮他解答

2012-9-7 13:07

满意回答

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。

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，这时增加一个介电常数参数，更容易获得好的性价比。

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。

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。

2403408812后面的话说的倒是基本在点子上。

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，对于测量有益

追问

照你说的还设置介电常数干什么？直接调整发射强度或接受灵敏度，就能解决问题。比获得并输入常数还方便。

回答

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。

雷达液位计的测量和物料的介电常数是有关的，不同介电常数的反射波不同，正是利用这一点可以做分层测量。另外测量介电常数较小的介质，其表面反射脉冲能量低，因此不能

采用直接反射方式来测量液位，针对这种情况，采用在罐底设定一短路位置，而探头的长度是已知的，微波脉冲以光速在空气中传播，遇介质时减速（取决于介质的介电常数），当波遇短路位置时返回。微波在空气中的返回时间是已知的，从而可计算出微波反射和返回的时间差，这个时间差与物位成正比。

雷达液位计并非全能液位计，对于介电常数非常小的非导电液体而言，雷达波反射回来的信号就非常微弱，再被天线接受能量就更小，如果小于发射波能量的1%，就会影响测量精度，再加上如果有液面波动起泡等现象的发生，精度就更有影响。

所以，还是要考虑一下介质的因素的，如果要用现在也可以选择导播雷达，尽量减少影响

导波雷达液位计对介电常数要考虑，但不是一个很重要的参数，介电常数越大，雷达反射回来的信号就越强。我不明白3楼说的在灌底设置短路点是指的液位计下部屏蔽掉的一段距离吗，还是液位计的缆绳末端要离开罐底一段距离?请赐教。在罐底设置短路点是指微波在罐底的反射点，为防止微波反射向其它方向，应加一与微波垂直的金属板。这样微波在空罐和有物料时到达短路点后返回的时间是不同的。此法比直接方式精度低，一般用于介电常数œr<1.8的情况。

雷达液位计，必须考虑介质的介电常数，一般来说在产品的说明书中都会有各种介质的介电常数，在仪表设置时按照说明书上说的介电常数进行设置，否则仪表无法测量准确。