近期有許多的小伙伴對雷達物位計非常感興趣，其中有個小伙伴提出雷達物位計的工作原理是什么。那么今天我就向大家來簡單地講一講，雷達物位計的工作原理是什么。
雷達物位計本身就是一款微波式物位計，因此它采用的是微波定位的工作原理來進行測量的。雷達物位計是一款新型的測量儀表，它適用于測量固體料、液體、水泥、面粉、谷物等。它也是一款采用一體化結(jié)構(gòu)的，非接觸式的測量儀表。
雷達物位計的工作原理是什么?雷達物位計按工作方式的分類類別
一、雷達物位計的工作原理
雷達物位計利用回波測距原理，其喇叭狀或桿狀天線向被測物料面發(fā)射微波，微波傳播到不同相對介電率的物料表面時會產(chǎn)生反射，并被天線所接收。發(fā)射波與接收波的時間差與物料面與天線的距離成正比，測出傳播時間即可得知距離。雷達物位計按使用微波的波形可分為調(diào)頻連續(xù)波雷達物位計和脈沖波雷達物位計。
二、雷達物位計的分類
雷達物位計按應(yīng)用可分為兩類：
(1)庫存管理或貿(mào)易結(jié)算的高精度液位測量主要用于石油成品油和化工液體的精度測量，測量精度主要為1MM內(nèi)部基本采用調(diào)頻連續(xù)波原理。價格昂貴，應(yīng)用有限，所以只有少數(shù)公司生產(chǎn)，有適合不同場合的喇叭、拋物面和陣列天線。
(2)用于過程物位監(jiān)測。由于工業(yè)過程種類繁多，儀器必須適應(yīng)各種介質(zhì)、不同的溫度和壓力范圍。精度約為0.1%FS或者5mm。近年來，過程微波物位計發(fā)展迅速，主要是為了加速普及。在提高性能的同時，價格相對適中，適合更多的工況。
固體材料位置，特別是氣體輸送材料位置(煙灰、成品水泥)一直是位置測量的問題，但雷達位置計可以穩(wěn)定可靠地測量。
雷達物位計作為一種常見的物位儀表產(chǎn)品，經(jīng)常用于對各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi)的液體、漿料及顆粒料的物位測量。按照雷達物位計的工作方式進行劃分，有接觸式和非接觸式兩種雷達物位計。與接觸式雷達物位計相比，非接觸式雷達物位計是近年來發(fā)展最快的一種測量儀器，它具有安裝簡單、維護量少、使用方式靈活、不受倉內(nèi)粉塵、溫度等因素影響等優(yōu)點。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(diào)頻連續(xù)波雷達物位計。而接觸式雷達物位計主要有導(dǎo)波雷達物位計，下面就結(jié)合這幾種常見雷達物位計談?wù)勊麄兊脑砗蛻?yīng)用。
一、幾種常見雷達物位計的原理
1、導(dǎo)波雷達物位計
導(dǎo)波雷達發(fā)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(zhì)時，由于介電常數(shù)突變，引起發(fā)射，一部分脈沖能量被反射回來。發(fā)射脈沖與反射回來的脈沖的時間間隔與被測介質(zhì)的距離成正比。通過雷達物位計記錄的發(fā)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(fā)射微波脈沖，脈沖以光速(在空氣中)傳播，在碰到被測介質(zhì)表面(介電常數(shù)必須大于傳播介質(zhì)的介電常數(shù))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(shù)大小)，被同一天線接收，介質(zhì)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(fā)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(zhì)表面的距離D。
3、調(diào)頻連續(xù)波雷達物位計
FMCW雷達用24GHZ作為測量基頻(載頻)，2GHZ為調(diào)節(jié)頻寬,整個掃描時間為7ms，完成一次線性掃描，信號發(fā)射后，經(jīng)過一定的時間延遲后，接收到回波信號。在線性掃頻中產(chǎn)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(zhuǎn)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。
二、幾種常見雷達物位計的應(yīng)用
由于雷達物位計具有測量精準、性能穩(wěn)定、可靠性高、維護簡便、適用范圍廣等優(yōu)點，其應(yīng)用范圍非常廣泛，涵蓋了電力、鋼鐵、冶金、水泥、石油化工、造紙、食品等行業(yè)，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。但是由于不同的雷達物位計其應(yīng)用的原理不同，其解決的應(yīng)用工況差異也很大。具體表現(xiàn)如下：
1、脈沖雷達物位計在大部分應(yīng)用場合一般都能應(yīng)用，通常用于圓柱形、35米以內(nèi)罐體內(nèi)介質(zhì)的液位測量。
2、對于球形罐或者帶有攪拌功能的液體儲罐，通常使用導(dǎo)波雷達物位計進行液位測量。
3、在測量大量程、粉塵較大的容器或儲罐的介質(zhì)時，就必須使用能量大、抗干擾能力強的調(diào)頻連續(xù)波雷達物位計，否則測量的結(jié)果可能不夠準確。
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