雷達(dá)物位計(jì)是應(yīng)用于測(cè)量固體和液體物/物位測(cè)量的大量程連續(xù)調(diào)頻雷達(dá)。是當(dāng)今市場(chǎng)上比較方便、可靠的雷達(dá)料位計(jì)，它以78GHz的頻率創(chuàng)建了很短的波長(zhǎng)，幾乎對(duì)所有固體材料才能產(chǎn)生極好的信號(hào)反射，雷達(dá)物位計(jì)甚至在非常陡峭和起伏的不規(guī)則料面也能產(chǎn)生良好的測(cè)定效果。4°窄波束角和短JLRS560幾乎可以在任何位置實(shí)現(xiàn)安裝和可靠的料位測(cè)量，通過(guò)按鍵或手操器，進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，在極短時(shí)間內(nèi)就可準(zhǔn)備就緒和運(yùn)行，真正體現(xiàn)了低成本和高效率并且極少維護(hù)的測(cè)量。
雷達(dá)物位計(jì)因其特殊的非接觸式測(cè)量特性，可對(duì)有污染性和腐蝕性的介質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，其穩(wěn)定和準(zhǔn)確的表現(xiàn)也同樣體現(xiàn)在復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境下。輸出的4~20mA信號(hào)可以提供遠(yuǎn)端控制,采用了獨(dú)特的微波技術(shù)和Echo-tech回波處理技術(shù)以適應(yīng)各種工況。脈沖的工作方式可測(cè)小介電常數(shù)介質(zhì)，并安全適用于各種金屬，非金屬容器內(nèi),對(duì)人體及環(huán)境無(wú)傷害?？捎糜诖鎯?chǔ)罐、中間緩沖罐、水泥罐或過(guò)程容器的物位測(cè)量。
一、雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量原理：
調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)用了按照線性變化的高頻信號(hào)，雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)從天線發(fā)出，在被測(cè)量平面反射，回波被天線接收。雷達(dá)物位計(jì)信號(hào)的發(fā)出與回波接收的頻率差被用于進(jìn)一步的信號(hào)處理，頻率差對(duì)應(yīng)于測(cè)量距離。一個(gè)大的頻率差應(yīng)對(duì)于一個(gè)較大的測(cè)量距離。通過(guò)FFT頻率差被轉(zhuǎn)化為頻譜差，進(jìn)而換算出測(cè)量距離。物位與測(cè)量距離的差別取決于空罐的高度。發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過(guò)天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。
二、雷達(dá)物位計(jì)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：
1.設(shè)計(jì)從電源部分起就選用高質(zhì)量的電源模塊，元器件選擇進(jìn)口高穩(wěn)定可靠的器件，完全可以跟世界同類型儀表相比。
2.高精度兩線制技術(shù)，是差壓、磁致伸縮、射頻導(dǎo)納、磁翻板等種類物位儀的優(yōu)良替代產(chǎn)品。不受壓力、溫度變化、惰性氣體、煙塵、真空、蒸汽等環(huán)境影響，安裝簡(jiǎn)便，牢固耐用，免維護(hù)。
3.搭載通用的4-20mA+HART總線協(xié)議，通過(guò)調(diào)試模塊輕松實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定操作，雷達(dá)物位計(jì)通過(guò)上位機(jī)調(diào)試軟件可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的組態(tài)設(shè)定和遠(yuǎn)程編程測(cè)量靈敏，刷新速度快適用于高溫工況，過(guò)程溫度可高達(dá)200℃，當(dāng)采用高溫延長(zhǎng)天線時(shí)可達(dá)350℃。
三、雷達(dá)物位計(jì)注意事項(xiàng)：
測(cè)量范圍從波束觸及罐低的那一點(diǎn)開始計(jì)算，但在特殊情況下，若罐低為凹型或錐形，當(dāng)物位低于此點(diǎn)時(shí)無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。
若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時(shí)，罐低可見，此時(shí)為保證測(cè)量精度，建議將零點(diǎn)定在低高度為C的位置。
理論上測(cè)量達(dá)到天線尖端的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測(cè)量范圍的終值應(yīng)距離天線的尖端至少100mm。
對(duì)于過(guò)溢保護(hù)，可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。
最小測(cè)量范圍與天線有關(guān)。
隨濃度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以將其反射，但在一定的條件下是可以進(jìn)行測(cè)量的。
雷達(dá)物位計(jì)是一種微波物位計(jì)，它是微波(雷達(dá))定位技術(shù)的一種運(yùn)用。它是通過(guò)一個(gè)可以發(fā)射能量波(一般為脈沖信號(hào))的裝置發(fā)射能量波，能量波在波導(dǎo)管中傳輸，能量波遇到障礙物反射，反射的能量波由波導(dǎo)管傳輸至接收裝置，再由接收裝置接收反射信號(hào)。雷達(dá)物位計(jì)根據(jù)測(cè)量能量波運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間差來(lái)確定物位變化情況。由電子裝置對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行處理，最終轉(zhuǎn)化成與物位相關(guān)的電信號(hào)。能量輻射水平低，雷達(dá)物位計(jì)該設(shè)備使用能量波的是脈沖能量波(頻率一般比智能雷達(dá)物位計(jì)低)。一般脈沖能量波的最大脈沖能量為1mW左右(平均功率為1μW左右)，不會(huì)對(duì)其他設(shè)備以及人員造成輻射傷害。 一、雷達(dá)物位計(jì)特點(diǎn) 1、通用性強(qiáng)：雷達(dá)物位計(jì)可用于連續(xù)測(cè)量液體及固體粉料、粒料及液體的物位；并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等惡劣場(chǎng)合；可向系統(tǒng)提供HART、4…20Ma、PROFIBUS-PA、基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線等信號(hào)接口； 2、防掛料：獨(dú)特的電路設(shè)計(jì)和傳感器結(jié)構(gòu)，使其測(cè)量可以不受傳感器掛料影響，無(wú)需定期清潔，避免誤測(cè)量。 3、免維護(hù)：雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量過(guò)程無(wú)可動(dòng)部件，不存在機(jī)械部件損壞問(wèn)題，無(wú)須維護(hù)?！ ?、抗干擾：接觸式測(cè)量，抗干擾能力強(qiáng)，可克服蒸汽、泡沫及攪拌對(duì)測(cè)量的影響?！ ?、準(zhǔn)確可靠：測(cè)量量多樣化，使測(cè)量更加準(zhǔn)確，測(cè)量不受環(huán)境變化影響，穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)?！ ×硗猓禾綏U和探纜可更換；HART或PROFIBUS-PA通信協(xié)議及基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，標(biāo)定簡(jiǎn)便、通過(guò)數(shù)字液晶顯示輕松實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定操作，雷達(dá)物位計(jì)通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的組態(tài)設(shè)定和編程 二、雷達(dá)物位計(jì)輸入 傳感器接收反射的微波脈沖并將其傳給電子線路，微處理器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理，識(shí)別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號(hào)識(shí)別由智能軟件完成，精度可達(dá)到毫米級(jí)。距離物料表面的距離D與脈沖的時(shí)間行程T成正比：D=C×T/2(其中C為光速)因空罐的距離E已知，則物位L為：L=E-D 三、雷達(dá)物位計(jì)輸出 雷達(dá)物位計(jì)通過(guò)輸入空罐高度E(=零點(diǎn))，滿罐高度F(=滿量程)及一些應(yīng)用參數(shù)來(lái)設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動(dòng)使儀表適應(yīng)測(cè)量環(huán)境。對(duì)應(yīng)于4-20mA輸出。 四、雷達(dá)物位計(jì)注意事項(xiàng) 測(cè)量范圍從波束觸及罐低的那一點(diǎn)開始計(jì)算，但在特殊情況下，若罐低為凹型或錐形，當(dāng)物位低于此點(diǎn)時(shí)無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。 若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時(shí)，罐低可見，此時(shí)為保證測(cè)量精度，建議將零點(diǎn)定在低高度為C的位置?！ ±碚撋蠝y(cè)量達(dá)到天線尖端的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測(cè)量范圍的終值應(yīng)距離天線的尖端至少100mm?！ ?duì)于過(guò)溢保護(hù)，雷達(dá)物位計(jì)可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。 最小測(cè)量范圍與天線有關(guān)?！ ±走_(dá)物位計(jì)隨濃度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以將其反射，但在一定的條件下是可以進(jìn)行測(cè)量的。
雷達(dá)物位計(jì)可發(fā)出高頻率微波，沿著探桿傳播，由于遇到被測(cè)介質(zhì)，介電常數(shù)突變，引起反射。發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間間隔與被測(cè)量介質(zhì)的距離成正比。同時(shí)，導(dǎo)波雷達(dá)也可以測(cè)量?jī)煞N不同介質(zhì)的界面，雷達(dá)物位計(jì)充分利用介質(zhì)的介電常數(shù)的不同。但測(cè)量條件是上層介質(zhì)不導(dǎo)電，或其介電常數(shù)比下層介質(zhì)介電常數(shù)小10倍以上。脈沖的工作方式可測(cè)小介電常數(shù)介質(zhì)，并安全適用于各種金屬，非金屬容器內(nèi),對(duì)人體及環(huán)境無(wú)傷害。煤廠，電廠、石油化工、食品行業(yè)及一般工業(yè)應(yīng)用?！ ±走_(dá)物位計(jì)從測(cè)量原理角度分為：脈沖型雷達(dá)物位計(jì)、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)?！ ∫?、脈沖型雷達(dá)物位計(jì)原理： 雷達(dá)物位計(jì)天線發(fā)射極窄的微波脈沖(例如：6G頻率雷達(dá)，即：發(fā)送一個(gè)△t時(shí)間(一般為1ns)的脈沖，疊加6GHZ的正弦波信號(hào))，這個(gè)脈沖以光速在空間傳播，碰到被測(cè)介質(zhì)表面，其部分能量被反射回來(lái)，被同一天線接收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時(shí)間間隔與天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比。由于其發(fā)射脈沖與接收脈沖的時(shí)間間隔非常小，雷達(dá)物位計(jì)一般都采用時(shí)間拓展技術(shù)，并采用多次測(cè)量求平均的方法獲得最終結(jié)果；這種測(cè)量技術(shù)決定了其精度為5~10mm?！ ∶}沖雷達(dá)由于采用微波脈沖信號(hào)，是間斷性發(fā)射脈沖方式，所以，脈沖雷達(dá)可以做到功率比較低，一般為0.5W內(nèi)。雷達(dá)物位計(jì)可以很方便的實(shí)現(xiàn)本安設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中大都采用大電容充電方式，等電容充電到一定容量后，進(jìn)行一次微波脈沖信號(hào)發(fā)射測(cè)量。這種設(shè)計(jì)方式?jīng)Q定了其在料位變化率比較快的情況下，會(huì)出現(xiàn)鎖波現(xiàn)象。 二、調(diào)頻連續(xù)波型雷達(dá)物位計(jì)： 相對(duì)于脈沖回波時(shí)間差方式的測(cè)量原理，調(diào)頻連續(xù)波型液位雷達(dá)采用FMCW(頻率調(diào)制/連續(xù)波)體制，可以達(dá)到計(jì)量級(jí)的測(cè)量精度。雷達(dá)物位計(jì)安裝在罐頂液位計(jì)通過(guò)天線向液面發(fā)射經(jīng)頻率調(diào)制的電磁波信號(hào)，被測(cè)表面返回的信號(hào)被發(fā)射天線接收，并與天線發(fā)射的瞬時(shí)頻率信號(hào)比較。雷達(dá)物位計(jì)由于信號(hào)的頻率按照一定規(guī)律不斷變化，因此比較信號(hào)頻率與天線到液面的直線距離成比例。綜合測(cè)量信號(hào)與油罐形狀參數(shù)，進(jìn)行幾何處理，就可以得到精確的液位高度和剩余量信息。
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