Grundlagen der Radartechnik zur Füllstandmessung

3. Radar-Füllstandsmesssysteme
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7.3.5 Schüttgüter
Bei Schüttgütern fester Stoffe mit Luft in den Zwischenräumen kann die effektive Dielektrizitätszahl
wesentlich niedriger als die des homogenen festen Körpers werden. Z.B. hat ein
Stoff mit ε r = 2 und 50% Luftanteil ein effektives ε r , eff von 1.5. Es gilt die Faustformel:
ε r , eff = 1 + (ε r -1) · (1 - 0.01·L[%] ); L = Luft-Volumenanteil in %.
Zu beachten ist außerdem, dass bei Schüttgütern mit Korngrößen, die in der Größenordnung
der Wellenlänge liegen, eine Streuung der Mikrowellen auftritt (siehe nächsten Abschnitt), so
dass das Reflexionsvermögen nochmals stark abnimmt.
7.4 Streuung an Schüttgütern
Beim Auftreffen auf der Oberfläche von körnigen Schüttgütern 34 werden die Wellen reflektiert
oder gestreut, abhängig von der Relation zwischen Korngröße (Durchmesser D) und Wellenlänge
λ:
D >> λ: Die Oberflächen der Schüttgut-Teile verhalten sich wie kleine Reflektoren, die
entsprechend ihrem Rückstrahlquerschnitt die Wellen reflektieren.
D ≈λ:
Liegt die Wellenlänge in der gleichen Größenordnung wie die Strukturgröße des
Schüttguts (etwa λ/4 bis 3 ·λ), ist mit starker Streuung zu rechnen.
Es ist praktisch keine Reflexion messbar.
D