上圖中(zhong)，前4種測量技術都(dōu)屬于接觸式測量(liàng)方法，第5種輻射法(fǎ)爲非接觸測量方(fang)法。其中，直視法是(shì)指眼睛可以直接(jiē)觀測到介質容量(liàng)變化的一種方法(fa)；測力法是指通過(guò)被測介質對指示(shi)器或傳感器等目(mù)标施加外💁力來測(ce)量的方法；壓👨❤️👨力法(fa)是由被測介質施(shi)加在測量探頭而(ér)産生壓力進行測(ce)✉️量的方法；電🔴特性(xing)法是利用被測介(jie)質的電特性進行(háng)測量的方法；輻射(shè)法💋采用電磁頻譜(pu)⁉️原理技術。
TOF測量原理
ToF 測量技術(shù)可以利用的能量(liang)波有機械波(聲或(huò)超聲波)、電磁波(通(tong)常爲K波段或C波段(duàn)的微波)和激光(通(tong)常爲紅外波段的(de)激光💃)，相應的物位(wèi)計稱爲超聲波物(wu)位計、微波物位計(ji)和激光物位計。
雷(lei)達物位計分類
盡(jìn)管輻射法物位計(ji)都是采用ToF測量原(yuán)理，但所采用的能(néng)量波不同時，信号(hào)的反射機理及在(zài)信号處理☁️等方面(mian)都👄有很大的不同(tóng)。以現在常用的超(chao)聲波和微波物位(wei)計爲例，它們❄️都采(cai)用ToF測量原理，都需(xū)要一個信号發生(sheng)器和一個回波信(xin)号接收器，但兩種(zhǒng)能量波在性質、頻(pin)率範圍、反射方法(fa)以及🆚對于包含距(ju)離信号的反射波(bō)的處理上都有比(bi)較大的差别。
超聲(sheng)波物位計與微波(bo)物位計的對比
電(dian)磁波的波段從3kHz～3000GHz ，微(wēi)波是指頻率爲300MHz～300GHz的(de)電磁波。在物位檢(jiǎn)測中，微波使用的(de)頻段規定在4～30GHz之間(jiān)，典型波段爲6.3GHz、10GHz 、26GHz。6.3 GHz 的頻(pin)率屬于C波段微波(bō);10GHz的頻率屬于X波段(duan)微波;26GHz的✊頻率屬于(yú)K波段微波。
聲波是(shi)機械波，頻率範圍(wei)爲20Hz～20kHz ，因此，當聲波的(de)振動頻率高于20kHz或(huò)低于20kHz時，我們便聽(ting)不見了。我們把頻(pín)率高于20kHz 的聲波🤟稱(chēng)爲⭐“超聲波”。
電磁波(bo)與聲波産生的原(yuan)理是不同的，聲波(bō)是靠物質的振動(dong)産✌️生的，在真空中(zhong)不能傳播;而電磁(ci)波是靠電子的振(zhèn)蕩産生的，其本身(shēn)就是一種物質，傳(chuan)播不需要介質，能(neng)在真空中傳播🛀。這(zhe)兩種波在通過不(bu)同的介質時都會(hui)發生折射、反射、繞(rào)射和散射及吸收(shou)等現象，物位計正(zheng)是應用這種特性(xing)來測量距離的。
與(yǔ)超聲波物位計相(xiàng)比，雷達物位計的(de)微波信号是😍在不(bú)同介電常數的分(fèn)界面上反射的。微(wēi)波以光速傳播，速(sù)度幾乎不受介質(zhì)特性的影響，傳播(bō)衰減也很小，約0.2dB/km 。回(huí)波信号強弱很大(da)程度上取決于被(bei)測液面上的反射(she)情況。在被測液面(miàn)🌈上的反射♉率除了(le)取☔決于被測物料(liào)的面積和形狀外(wai)，主要取決于物料(liao)的相對介電常數(shu)εr。相對介電常數高(gao)，反射率也高，得到(dao)的回波強度高;相(xiang)對介🔴電常數低，物(wu)料會吸收部分✏️微(wēi)波能量，回波強度(dù)較低。
近年來，微電(dian)子技術的滲入大(da)大促進了新型物(wù)位測量技術的♍發(fā)展，新的測量技術(shu)促使物位測量儀(yi)表産品結💛構産生(sheng)了很大變化。電池(chí)供電及無線雷達(dá)式物👨❤️👨位儀表也開(kai)始在市場上出現(xian)。所有這些技術上(shàng)取得的進步以及(jí)不斷下降的價格(gé)正推動着雷達式(shi)物位儀表的不斷(duan)增長。
