雷達(dá)物位計(jì)采用微波脈沖的測(cè)量方法，并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常，波束能量低，可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi)，對(duì)液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)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(chǎng)合。雷達(dá)物位計(jì)對(duì)人體及環(huán)境均無(wú)傷害，讓顧客買(mǎi)智能買(mǎi)的放心，買(mǎi)的值得。還具有不受介質(zhì)比重的影響，不受介電常數(shù)變化的影響，不需要現(xiàn)場(chǎng)校調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，不論是對(duì)工業(yè)需要，還是對(duì)顧客經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的考慮，都是不錯(cuò)的選擇。

工作原理

　　微波物位計(jì)工作方式類(lèi)似雷達(dá)：向被測(cè)目標(biāo)發(fā)射微波，由目標(biāo)反射的回波返回發(fā)射器被接收，與發(fā)射波進(jìn)行比較，確定目標(biāo)存在并計(jì)算出發(fā)射器到目標(biāo)的距離。

的組成

儀表部分

　　??環(huán)境溫度：-20-60℃

　　??供電電源：AC 220V±10% 50Hz

　　??測(cè)量精度：0.5%功 耗：≤3W

　　??模擬輸出：4-20mA， 負(fù)載能力≤550Ω

　　??繼電器輸出：4組繼電器轉(zhuǎn)換接點(diǎn)（AC 220V 2A）

　　??安裝方式：盤(pán)裝開(kāi)孔152 (寬) ×76 (高)壁掛尺寸210(寬) × 280 (長(zhǎng)) ×110(厚)

探極部分

　　??介質(zhì)溫度：-40-240℃

　　??傳輸距離：傳感器和儀表之間的信號(hào)傳輸距離小于1.2km

　　??探極種類(lèi)：棒式、纜式、同軸式、重型纜式

　　??安裝尺寸：G1.5管螺紋

　　??倉(cāng)內(nèi)壓力：小于4MPa

　　LD-DLE型 通用電容式物位計(jì)

　　實(shí)現(xiàn)了電容式物位計(jì)進(jìn)料一次完成標(biāo)定的簡(jiǎn)易操作；從而 實(shí)現(xiàn)了物位測(cè)量的強(qiáng)功能與易操作的*結(jié)合，充分體現(xiàn)了　我司與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新精神和能力。它由傳感器和二次儀表兩部份組成。傳感器放在料倉(cāng)頂，探極垂直伸進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)，二次儀表放在其他合適的地方。傳感器把物位的變化轉(zhuǎn)變成與之

　　對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)，遠(yuǎn)傳給二次儀表處理，再用光柱顯示物 位高度，并有高/低限報(bào)警和4～20mA變送輸出，適用于液體/固體物料作物位高度顯示、報(bào)警、控制和遠(yuǎn)傳顯示或組成系統(tǒng)。

　　工作電源：AC220V±10%或DC24V

　　功耗：5W顯示方式：光柱顯示

　　測(cè)量精度：≤±1% F·S

　　傳感器防護(hù)等級(jí)：IP65

　　儀表工作環(huán)境溫度：-40～45℃

　　探極工作（介質(zhì)）溫度： 普通型：-20～60℃

　　中溫型：-40～200℃高溫型：-40～800℃

　　介質(zhì)壓力： 壓力型≤3MPa（其余型號(hào)為常壓）

　　傳感器與二次儀表的連線及距離：距離<200m，用直徑

　　1.5mm以上的導(dǎo)線（是雙絞線）連接，每條導(dǎo)線電阻應(yīng)

　　小于3歐姆

　　檢測(cè)范圍：≤11000p

　　報(bào)警輸出方式：兩組繼電器常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)，對(duì)應(yīng)高、低兩點(diǎn)輸出，分別可選物位的90%、80%、70%和30%、20%、10%，出廠是置于80%和20%處。（觸點(diǎn)容量AC250V，0.3A；DC28V,0.5A；電阻負(fù)載）

　　變送輸出：4～20mA

　　二次儀表外型尺寸：48（寬）× 96（高）× 112（深）

　　二次儀表開(kāi)孔尺寸：43+1（寬）× 91+1（高）

應(yīng)用領(lǐng)域

　　現(xiàn)今物位測(cè)量領(lǐng)域困擾用戶(hù)的是一些大型固體料倉(cāng)的物位測(cè)量，特別是用于50/100米以?xún)?nèi)的充滿(mǎn)粉塵和擾動(dòng)的加料狀態(tài)下的料倉(cāng)。相關(guān)技術(shù)的儀表例如電容或?qū)Рɡ走_(dá)TDR在放料時(shí)物位下降時(shí)會(huì)受到很強(qiáng)的張力負(fù)載，可能會(huì)損壞儀表或把倉(cāng)頂拉塌掉。重錘經(jīng)常有埋錘的問(wèn)題，需要經(jīng)常維修，大多數(shù)其他機(jī)械式儀表也是這樣。而高粉塵工況又可能會(huì)超出非接觸式超聲波物位測(cè)量系統(tǒng)的能力。

高頻的調(diào)頻雷達(dá)技術(shù)尤其適合這種大型固體料倉(cāng)的物位測(cè)量！

　　現(xiàn)今的高頻雷達(dá)一般為工作在K波段(24～26GHz)的，雷達(dá)的工作頻率越高其電磁波波長(zhǎng)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(kāi)障礙物，高的頻率還可使雷達(dá)使用更小的天線。而FMCW調(diào)頻連續(xù)波微波物位計(jì)發(fā)射和接受信號(hào)是同時(shí)的，相同時(shí)間內(nèi)發(fā)射的微波信號(hào)更多，固體測(cè)量中可減少高粉塵固體料倉(cāng)測(cè)量中的失波現(xiàn)象。因此固體測(cè)量中高頻的調(diào)頻雷達(dá)能提供準(zhǔn)確、可靠的測(cè)量，并在例如化工行業(yè)中的PP粉末、PE粉末等介質(zhì)中也有良好應(yīng)用。但由于技術(shù)限制，現(xiàn)今還沒(méi)有工作在K波段以上的高頻。

　　也有使用5.8GHz ~ 10GHz的低頻雷達(dá)測(cè)量固體，但由于其較低的頻率、較長(zhǎng)的波長(zhǎng)其發(fā)射波不容易被漫反射，在高粉塵工況下會(huì)導(dǎo)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(cè)量中逐漸被淘汰。

天線分類(lèi)

　　按工作方式可以分為非接觸式和接觸式兩種。

　　非接觸式微波物位計(jì)常用喇叭或桿式天線來(lái)發(fā)射與接收微波，儀表安裝在料倉(cāng)頂部，不與被測(cè)介質(zhì)接觸，微波在料倉(cāng)上部空間傳播與返回。安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)量少，并且不受料倉(cāng)內(nèi)氣體成分、粉塵、溫度變化等的影響，深受用戶(hù)歡迎，可替代勞動(dòng)強(qiáng)度大的人工投尺或帶重錘的卷尺、維修率高的接觸式儀表（重錘探測(cè)式y(tǒng)o-yo）、電容等。因此，非接觸式微波物位計(jì)是近年來(lái)發(fā)展zui快的物位測(cè)量?jī)x表。

　　接觸式微波物位計(jì)一般采用金屬波導(dǎo)體（桿或鋼纜）來(lái)傳導(dǎo)微波，儀表從倉(cāng)頂安裝，導(dǎo)波桿直達(dá)倉(cāng)底，發(fā)射的微波沿波導(dǎo)體外部向下傳播，在到達(dá)物料面時(shí)被反射，沿波導(dǎo)體返回發(fā)射器被接收。

技術(shù)方案

　　目前世界上的微波（雷達(dá)）物位計(jì)通有脈沖法（PULS）和連續(xù)調(diào)頻法（FMCW）兩種。 連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術(shù)

　　連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術(shù)測(cè)量物位是將傳播時(shí)間轉(zhuǎn)換成頻差的方式，通過(guò)測(cè)量頻率來(lái)代替直接測(cè)量時(shí)差，來(lái)計(jì)算目標(biāo)距離。發(fā)射一個(gè)頻率被線性調(diào)制的微波連續(xù)信號(hào)，頻率線性上升(下降)，所接收到的回波信號(hào)頻率也是線性上升(下降)的，兩者的頻率差將比例于離目標(biāo)的距離。

　　頻率被調(diào)制的信號(hào)通過(guò)天線向容器中被測(cè)物料面發(fā)射，被接收的回波頻率信號(hào)和一部分發(fā)射頻率信號(hào)混合，產(chǎn)生的差頻信號(hào)被濾波及放大，然后進(jìn)行快速傅利葉變換(FFT)分析，F(xiàn)FT分析產(chǎn)生一個(gè)頻譜，在此頻譜上處理回波并確認(rèn)回波。

　　脈沖波技術(shù)

　　脈沖波測(cè)距是由天線向被測(cè)物料面發(fā)射一個(gè)微波脈沖，當(dāng)接收到被測(cè)物料面上反射回來(lái)的回波后，測(cè)量?jī)烧邥r(shí)間差(即微波脈沖的行程時(shí)間)，來(lái)計(jì)算物料面的距離。

　　微波發(fā)射和返回之間的時(shí)差很小，對(duì)于幾米的行程時(shí)間要以納秒來(lái)計(jì)量。脈沖測(cè)距采用規(guī)則的周期重復(fù)信號(hào)，并重復(fù)頻率(RPF)高。

頻率選擇

　　目前微波物位計(jì)使用的微波頻率有三個(gè)頻段：C波段(5.8～6.3GHz)、X波段(9～10.5GHz)、K波段(24～26GHz)。制造商根據(jù)自己的技術(shù)及國(guó)家批準(zhǔn)的頻率來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

　　物位測(cè)量中的微波一般是定向發(fā)射的，通常用波束角來(lái)定量表示微波發(fā)射和接收的方向性。波束角和天線類(lèi)型有關(guān)，也和使用的微波頻率(波長(zhǎng))有關(guān)。

　　對(duì)于常用的圓錐形喇叭天線來(lái)說(shuō)，微波的頻率越高，波束的聚焦性能越好，即波束角小，在實(shí)際使用中這是十分重要的，低頻微波物位計(jì)有較寬的波束，如果安裝不得當(dāng)，將會(huì)收到內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較多的虛假回波，例如：采用4"喇叭天線的26GHz雷達(dá)的典型波束角為8°，而5.8GHz的典型波束角為17°。并且，微波的頻率越高，其喇叭尺寸也可以做的越小，更易于開(kāi)孔安裝。目前還沒(méi)有頻率高于K波段（24—26GHz）的微波（雷達(dá)）物位計(jì)。

　　而X波段雷達(dá)由于沒(méi)有明顯的應(yīng)用特點(diǎn)，而在各大物位廠商的雷大物位技術(shù)發(fā)展中趨于被淘汰。

測(cè)量原理

　　調(diào)頻連續(xù)波在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)用了按照線性變化的高頻信號(hào)，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。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。雷達(dá)波以光速運(yùn)行。運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保極短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定和精確的測(cè)量。

　　即使工況比較復(fù)雜的情況下，存在虛假回波，用的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位的回波。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(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理，識(shí)別出微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

　　輸出

　　通過(guò)輸入空罐高度E（=零點(diǎn)），滿(mǎn)罐高度F（=滿(mǎn)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。

應(yīng)用介質(zhì)

適用于對(duì)液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，適用于溫度、壓力變化大；有惰性氣體及揮發(fā)存在的場(chǎng)合。l　　

 采用微波脈沖的測(cè)量方法，并可在工業(yè)頻率波段范圍內(nèi)正常工作。波束能量較低，可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi)，對(duì)人體及環(huán)境均無(wú)傷害。l