浅析雷达液位计与导波雷达液位计在工作原理
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发布时间：2019-12-24
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雷达液位计(物位计)如果按发射雷达波的频率分，可分为高频雷达和低频雷达。在润中仪表科技的雷达液位计(物位计)的产品系列中，XYRD1000A为频率为26GHz的产品，RZRD1000B为低频6GHz的产品是。高频雷达发射的都是超过20GHz以上的高频微波，根据波的特性：速度=波长*频率，我们可以得知24GHz高频的微波的波长较其他频段的雷达波的波长要短的多。一般的讲，固体料面的形状是倾斜而且粗糙的，较小的波长可以大程度上保证发射出去的雷达波能够在粗糙的固体表面大程度地被反射回雷达探头。因而高频雷达主要应用于固体介质和大量程场合的测量。低频雷达发射微波频率在100MHZ~6MHZ，主要应用于液体介质和小量程场合的测量。我们发现在企业的实际采购中，高频的雷达液位计越来越受到青睐，毫无疑问，高频的产品较之低频的产品确实是有优势的，细细分析一下其中的原因，有以下几点：
一、高频雷达物位计(主要指26GHz和24GHz)具有能量高，波束角小(一般Φ95的喇叭天线的波束角为8o，而6GHz低频脉冲雷达的喇叭天线直径为Φ246时，波束角为15o)，天线尺寸小，精度高等优点
二、26GHz雷达波长11mm，6GHz雷达波长50mm，雷达测量散装料位时，雷达波反射主要来自料面的漫反射，漫反射的强度与物料大小成正比，与波长成反比，而大部份散装料直径远远小于50mm，这就是为什么目前26GHz雷达是散装料物位测量的佳选择。
三、在一些直径小高度矮的小罐应用中，6GHz雷达天线长(300-400mm)无形中增大了盲区(大约600mm)，由于6GHz雷达方向性差(开角大)在小罐中会产生多径反射;26GHz雷达频率高频，天线短，方向性好，克服了6GHz雷达的缺点，适用于小罐测量。
四、由于现场环境恶劣，随着时间推移，雷达天线会堆积污物、水汽等，这些污物与粘结物会对于发射微波产生干扰，甚至严重导致无法测量，26GHz雷达物位计天线小，加天线罩可大大改善污物、水汽影响；6GHz雷达天线大，加天线罩很困难。且仪表较沉重，清理困难。
五、由于26GHz雷达物位计方向性好，很多恶劣工况，可通过简单隔离，将雷达装在容器外进行测量。
六、高频雷达物位计的极限量程可达到70米，而低频雷达物位计的极限量程为35米，对于一些需要测量范围极高的用户来说，高频雷达物位计***是***。
随着生产技术的提高，在目前国内的市场上，高频的26GHz雷达物位计的价格与低频的6GHz雷达物位计价格相差不多，高频雷达液位计(物位计)产品的性价比更加凸现，促进了26GHz雷达物位计的应用。可以预见，6GHz雷达物位计市场占有率会逐年降低。随着技术的进步，我们期待更高频率(如：90GHz)、更小开角(如：2°，3°)、更小体积的雷达物位计的面世。
一，雷达液位计的工作原理
发射—反射—接收就是雷达液位计的基本工作原理。
雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。
发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。
特点
雷达液位计大的特点是在恶劣条件下功效显著。无论是有毒介质，还是腐蚀性介质，也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质，它都可以进行测量。在测量方面，具有以下特点：
1、连续准确地测量 雷达液位计的探头与介质表面无接触，属非接触测量，能够准确、快速地测量不同的介质。探头几乎不受温度、压力、气体等的影响（500℃时影响仅为0.018%，50bar时为0.8%）。
2、对干扰回波具有抑制功能
3、准确安全节省能源
雷达液位计采用材料的化学性、机械性都相当稳定，且材料可以循环利用，极具环保功效。
4、无须维修且可靠性强
微波几乎不受干扰，与测量介质不直接接触，几乎可以被应用于各种场合，如真空测量、液位测量或料位测量等。由于高级材料的使用，对情况极其复杂的化学、物理条件都很耐用，它可以提供准确可靠、长期稳定的模拟量或数字量的物位信号。
5、维护方便，操作简单
6、雷达液位计具有故障报警及自诊断功能。根据操作显示模块提示的错误代码分析故障，及时确定故障予以排除，使维护校正更加方便、准确，保障仪表的正常运行。
6、适用范围广，几乎可以测量所有介质
7、从槽罐体的形状来说，雷达液位计可以对球罐、卧罐、柱形罐、圆柱椎体罐等的液位进行测量；从罐体功能来说，可以对储罐、缓冲罐、微波管、旁通管中的液位进行测量；从被测介质来说，可以对液体、颗粒、料浆等进行测量。
总的来说，就是雷达液位计使用范围广，是非接触式的测量方式。材质优良，故障率低。然而，价格真的很不便宜！
二，导波雷达液位计的工作原理
8、 导波雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
9、特点
1、对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响；
2、2、不受液体密度，固体物料的疏松程度、温度、加料时的粉尘的影响；
3、低维护，高性能、高精度、高可靠性，使用寿命长。
三、雷达液位计与导波雷达液位计六点区别
一，接触方式不同
雷达液位计是非接触式的，波导式液位计则是接触式的。也就是说，在食品等级要求较高的场合，是不能用先导式的。
区别二，使用工况介质不同
导波雷达式液位计更需考虑介质的腐蚀性和粘附性，而且过长的导波雷达安装和维护更加困难。
低介电常数的工况，无论雷达还是导波雷达测量原理都是基于介质介电常数差别，由于普通雷达的发射的波是发散的，当介质介电常数过低时，信号太弱测量不稳定，而导波雷达波是沿导波杆传播信号相对稳定，另外一般的导波雷达还有底部探测功能，可以根据底部回波信号能测量值加以修正，使信号更为稳定准确。
区别三，选型有不同
普通雷达可以互换使用，而导波雷达由于导波杆（缆）长度根据原工况固定，一般不能互换使用，受此影响导波雷达的选型要比普通雷达麻烦。
区别四，测量范围不同
普通雷达在30、40m的罐体上应用比较常见，甚至可测到60m。
导波雷达还要考虑导波杆（缆）的受力情况，也是由于受力的原因一般用导波雷达的测量距离不会很长。
而不过在一些特殊工况导波雷达有明显的优势，如罐内有搅拌，介质波动大，这样的工况用底部固定的导波雷达测量值要比变通雷达稳定；
还有小罐体内的物位测量，由于安装测量空间小（或罐内干扰物较多），一般普通雷达不适用，这时导波雷达的优势就显现出来了。
区别六，样式不同
雷达式液位计是喇叭口形状的，而先导式液位计则是有导波杆的。
两个形状不同自然在一些使用场合上会有不同。
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