微波脈沖雷達物位計

簡要描述：微波脈沖雷達物位計采用微波脈沖的測量方法，并可在工業頻率波段范圍內正常，波束能量低，可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內，對液體、漿料及顆粒料的物位進行非接觸式連續測量。適用于粉塵、溫度、壓力變化大，有惰性氣體及蒸汽存在的場合。雷達物位計對人體及環境均無傷害，還具有不受介質比重的影響，不受介電常數變化的影響，不需要現場校調等優點，不論是對工業需要，還是對顧客經濟實惠的考慮，都是不錯的選擇。

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更新時間：2025-07-28
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微波脈沖雷達物位計

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微波脈沖雷達物位計采用微波脈沖的測量方法，并可在工業頻率波段范圍內正常，波束能量低，可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內，對液體、漿料及顆粒料的物位進行非接觸式連續測量。適用于粉塵、溫度、壓力變化大，有惰性氣體及蒸汽存在的場合。雷達物位計對人體及環境均無傷害，還具有不受介質比重的影響，不受介電常數變化的影響，不需要現場校調等優點，不論是對工業需要，還是對顧客經濟實惠的考慮，都是不錯的選擇。
工作原理
雷達波是一種特殊形式的電磁波，雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來進行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質導電性越好或介電常數越大，回波信號的反射效果越好。雷達波的頻率越高，發射角越小，單位面積上能量（磁通量或場強）越大，波的衰減越小，雷達料位計的測量效果越好。
發射-反射-接收：從雷達物位計的天線端以短脈沖形式發射的極其微小的26GHz雷達信號。雷達脈沖通過傳感器環境和物體表面反射并且被天線以雷達回波形式接收。雷達脈沖從發射到接收的轉動周期是同距離也就是物位成比例。
輸入
天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路，微處理器對此信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，精度可達到毫米級。距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比：
D=C×T/2
其中C為光速空罐的距離E已知，則物位L的距離為：L=E-D
輸出
通過輸入空罐高度E（=零點），滿罐高度F（=滿量程）及一些應用參數來設定，應用參數將自動使儀表適應測量環境，對應4-20mA輸出。
應用領域
現今物位測量領域困擾用戶的是一些大型固體料倉的物位測量，特別是用于50/100米以內的充滿粉塵和擾動的加料狀態下的料倉。相關技術的儀表例如電容或導波雷達TDR在放料時物位下降時會受到很強的張力負載，可能會損壞儀表或把倉頂拉塌掉。重錘經常有埋錘的問題，需要經常維修，大多數其他機械式儀表也是這樣。而高粉塵工況又可能會超出非接觸式超聲波物位測量系統的能力。高頻的調頻雷達技術尤其適合這種大型固體料倉的物位測量。
現今的高頻雷達一般為工作在K波段(24～26GHz)的雷達物位計，雷達的工作頻率越高其電磁波波長越短，越容易在傾斜的固體表面有更好的反射，并具有較窄的波束寬度，可有效避開障礙物，高的頻率還可使雷達使用更小的天線。而FMCW調頻連續波微波物位計發射和接受信號是同時的，相同時間內發射的微波信號更多，固體測量中可減少高粉塵固體料倉測量中的失波現象。因此固體測量中高頻的調頻雷達能提供準確、可靠的測量，并在例如化工行業中的PP粉末、PE粉末等介質中也有良好應用。但由于技術限制，現今還沒有工作在K波段以上的高頻雷達物位計。
也有使用5.8GHz~10GHz的低頻雷達測量固體，但由于其較低的頻率、較長的波長其發射波不容易被漫反射，在高粉塵工況下會導致很多的二次或多次回波，干擾和噪聲很大，因此固體粉料測量中逐漸被淘汰。

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