雷達物位計的功能和分類

雷達物位計的功能和分類

雷達物位計是一個很專業的儀器，也用于很專業的領域，所以很多人都不知道什么是雷達物位計，雷達物位計是用來做什么的。
雷達物位計英文名稱是Radio Detection and Raging，因為是無線電檢測與測距首字母簡稱所以也叫微波物位計。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。
雷達物位計由兩部分組成，分別是儀表部分和探極部分。
儀表部分基本參數是
􀁺 環境溫度：-20-60℃ 
􀁺 供電電源：AC 220V±10% 50Hz 
􀁺 測量精度：0.5% 功 耗：≤3W 
􀁺 模擬輸出：4-20mA， 負載能力≤550Ω 
􀁺 繼電器輸出：4 組繼電器轉換接點（AC 220V 2A） 
􀁺 安裝方式：盤裝開孔152 (寬) ×76 (高) 壁掛尺寸210(寬) × 280 (長) ×110(厚)
探極部分基本參數是
􀁺 介質溫度：-40-240℃ 
􀁺 傳輸距離：傳感器和儀表之間的信號傳輸距離小于1.2km 
􀁺 探極種類：棒式、纜式、同軸式、重型纜式 
􀁺 安裝尺寸：G1.5 管螺紋 
􀁺 倉內壓力：小于4MPa 
雷達物位計分類
雷達物位計分類有很多種，按照功能用途分和天線脈沖分。
1.用于庫存管理或貿易結算的高精度液位計量 主要用于石油成品油及化學用品液體的精度測量，測量精度主要在1MM以內，基本上采用調頻連續波原理。價格昂貴，應用量也有限，故只有少數公司生產，有適用于不同場合的喇叭、拋物面及陣列天線.
2.用于過程物位監測 由于工業過程種類繁多，儀表必須適應各種介質，以及不同的溫度、壓力范圍。精度約為0.1%FS或者5mm。這幾年，過程級微波物位計發展很快，主要是加速普及。在性能提高的同時，價格也相對適中，適用于更多工況。
　　固態物料料位，特別是氣體輸送料狀料位（煙灰、成品水泥）一直是物位測量中的難題，但是雷達物位計可以穩定、可靠的測量。
雷達物位計通有脈沖法（PULS）和連續調頻法（FMCW）兩種。 連續調頻(FMCW)技術
1.脈沖法（PULS）
　　脈沖波測距是由天線向被測物料面發射一個微波脈沖，當接收到被測物料面上反射回來的回波后，測量兩者時間差(即微波脈沖的行程時間)，來計算物料面的距離。
　　微波發射和返回之間的時差很小，對于幾米的行程時間要以納秒來計量。脈沖測距采用規則的周期重復信號，并重復頻率(RPF)高。
2.連續調頻(FMCW)
  連續調頻(FMCW)技術測量物位是將傳播時間轉換成頻差的方式，通過測量頻率來代替直接測量時差，來計算目標距離。發射一個頻率被線性調制的微波連續信號，頻率線性上升(下降)，所接收到的回波信號頻率也是線性上升(下降)的，兩者的頻率差將比例于離目標的距離。
　　頻率被調制的信號通過天線向容器中被測物料面發射，被接收的回波頻率信號和一部分發射頻率信號混合，產生的差頻信號被濾波及放大，然后進行快速傅利葉變換(FFT)分析，FFT分析產生一個頻譜，在此頻譜上處理回波并確認回波。
雷達物位計按工作方式可以分為非接觸式和接觸式兩種。
1.非接觸式微波物位計常用喇叭或桿式天線來發射與接收微波，儀表安裝在料倉頂部，不與被測介質接觸，微波在料倉上部空間傳播與返回。安裝簡單、維護量少，并且不受料倉內氣體成分、粉塵、溫度變化等的影響，深受用戶歡迎，可替代勞動強度大的人工投尺或帶重錘的卷尺、維修率高的接觸式儀表（重錘探測式yo-yo）、電容等。因此，非接觸式微波物位計是近年來發展最快的物位測量儀表。
2.接觸式微波物位計一般采用金屬波導體（桿或鋼纜）來傳導微波，儀表從倉頂安裝，導波桿直達倉底，發射的微波沿波導體外部向下傳播，在到達物料面時被反射，沿波導體返回發射器被接收。