雷達物位計原理

雷達物位計作為一種常見的物位儀表產品，經常用于對各種金屬、非金屬容器或管道內的液體、漿料及顆粒料的物位測量。

 

 

按照微波的波形，非接觸式雷達物位計又可分為脈沖雷達物位計和調頻連續波雷達物位計。而接觸式雷達物位計主要有導波雷達物位計，下面就結合這幾種常見雷達物位計原理。

 

1、導波雷達物位計

 

導波雷達發出高頻微波脈沖沿著探測組件（鋼索或者鋼管）傳播，當遇到被測介質時，由于介電常數突變，引起發射，一部分脈沖能量被反射回來。發射脈沖與反射回來的脈沖的時間間隔與被測介質的距離成正比。通過雷達物位計記錄的發射脈沖與接收脈沖的時間，可以推算出實際的物位值。

 

2、脈沖雷達物位計

 

脈沖雷達物位計通過發射微波脈沖，脈沖以光速（在空氣中）傳播，在碰到被測介質表面（介電常數必須大于傳播介質的介電常數）后，部分微波被反射回來（反射量取決于料面平整度/介電常數大?。?，被同一天線接收，介質的反射量（率）越大，信號就越強，越好測量；反射量（率）越小，信號就越弱，越容易受干擾。通過準確的識別發射脈沖與接收脈沖的時間間隔△t，可以進一步計算出天線到達被測介質表面的距離D。

 

3、調頻連續波雷達物位計

 

FMCW雷達用24GHZ作為測量基頻（載頻），2GHZ為調節頻寬,整個掃描時間為7ms，完成一次線性掃描，信號發射后，經過一定的時間延遲后，接收到回波信號。在線性掃頻中產生的時間差，與液位距離呈正比例，由于有許多反射波，將所有的回波時間進行快速傅立葉（FFT）變換，將時間信號轉換成有一定能量的頻譜，比較高和比較陡的視頻譜信號為有用信號。

 

雷達物位計的優勢

 

雷達物位計應用非常廣泛，深受用戶青睞，這是由其所具有的獨特優勢決定的?？傮w來說，雷達物位計的優勢主要有以下幾點：

 

一、可測量固體和液體

 

雷達物位計之所以叫做“物位計”，就是因為其可以對液體、漿料及顆粒料的物位進行非接觸式連續測量，這一優勢在一定程度上擴大了其應用的范圍。

 

二、具有很強的通用性

 

不同于其他物位計，雷達物位計不受粉塵、溫度、壓力的影響，可以很好地應用于有惰性氣體及蒸汽存在的場合。

 

三、采用非接觸式測量法

 

雷達物位計的信號從天線發出，遇到被測介質表面后反射回波，回波又被天線接收，所以雷達物位計不用與被測介質接觸即可測量其物位情況，這使得雷達物位計能夠用于測量腐蝕性較強的物料，并且絲毫不受影響。

 

四、其他優勢

 

雷達物位計對人體及環境均無傷害，且不受介質比重和介電常數變化的影響，不需要現場調校，具有較長的使用壽命。

 

雷達物位計與超聲波物位計相比有哪些優勢

 

1.安裝上：由于頻率和天線尺寸的關系，采用更高頻率的雷達物位計天線尺寸小，雷達物位計容易安裝；

 

2.精度上：雷達物位計比超聲波物位計更好；

 

3.測量盲區上：雷達測量盲區相對超聲波更??；

 

4.承受力上：相比采用機械波的超聲波物位計，雷達基本不受真空、空氣中的水蒸氣、粉塵（石墨、鐵合金等高介電性的粉塵除外）、溫度壓力變化影響；

 

5.反射率上：由于雷達頻率更高，因此波長更短，對傾斜的固體表面有更好的反射；

 

6.抗干擾上： 由于雷達頻率更高，因此雷達波束角小，能量集中，增強回波能力同時又有利于避開干擾物。