雷達物位計從測量原理角度的分類

雷達物位計從測量原理角度分為：脈沖型雷達物位計、調頻連續波雷達物位計。

1 、脈沖型雷達物位計

雷達物位計天線發射極窄的微波脈沖（例如： 6G 頻率雷達，即：發送一個△ t 時間（一般為 1ns ）的脈沖，疊加 6GHZ 的正弦波信號），這個脈沖以光速在空間傳播，碰到被測介質表面，其部分能量被反射回來，被同一天線接收。發射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質表面的距離成正比。

由于其發射脈沖與接收脈沖的時間間隔非常小，一般都采用時間拓展技術，并采用多次測量求平均的方法獲得最終結果；這種測量技術決定了其精度為 5~10mm 。

脈沖雷達由于采用微波脈沖信號，是間斷性發射脈沖方式，所以，脈沖雷達可以做到功率比較低，一般為 0.5W 內?？梢院芊奖愕膶崿F本安設計。在設計中大都采用大電容充電方式，等電容充電到一定容量后，進行一次微波脈沖信號發射測量。這種設計方式決定了其在料位變化率比較快的情況下，會出現鎖波現象。

1.1 智能雷達

智能雷達屬于脈沖雷達一種，根據其發射裝置大體分為如下幾種類型：喇叭口、波導管、四氟棒材。

喇叭口類型，一般用于液體、固體顆粒的測量，其測量距離在 0~30 米內；罐頂部容許開口比較大的場所。其喇叭口根據其尺寸大體有如下幾種：Φ 140 、Φ 200 、Φ 240 等。喇叭口的大小對應其測量的距離：Φ 140 為 15m 內，Φ 200 大體距離 20m ，Φ 240 大體距離 30m 。其具體測量距離與介質的介電常數、現場工況環境有關系。例如：測量介質為金屬礦石等，Φ 200 就可以達到測量距離 30m 。在如下幾種工況：水泥原料倉、糧庫、污水、鐵礦石、鹽堿廠、鋁業等可以采用喇叭口類型智能雷達。

波導管類型，用于液位的測量，其測量距離小于 6 米。測量距離主要取決于波導管太長不易安裝、托運等。一般要求罐內液面無大量泡沫，罐內無攪拌（即：液面相對平靜）的工況。

四氟棒材類型，其主要應用于環保行業的測量，其測量距離小于 8~10m 。由于其發射和接收信號全靠四氟棒材，所以，其信號一般很弱，測量距離最好控制在 8m 內。其一般應用于：食品行業等。

綜上所述，對于一般工況：測量精度 5mm 以上；測量液體介質無大量泡沫、液面無大波紋；罐內無大量水蒸氣；料位變化速率相對較小等工況時，可以選擇價格比較低廉的智能雷達。

1.2 纜式雷達

纜式雷達屬于脈沖雷達一種，其發射脈沖頻率 200M~1GHZ ，用于固體粉末的測量，其測量距離在 0~35 米。

一般僅僅用特殊工況，如：水泥廠粉料倉等。罐內煙霧比較大的場所。其安裝比較復雜，需要將纜的低端固定于罐底部；同時，需要對罐內進行清倉處理，影響正常生產。所以，除特殊場所（罐內煙霧比較大），不會采用纜式雷達進行物位測量。

由于纜式雷達仍屬于脈沖雷達一種，所以其精度為 5mm 以上。

2 、調頻連續波型雷達物位計

相對于脈沖回波時間差方式的測量原理，調頻連續波型液位雷達采用 FMCW （頻率調制連續波）體制，可以達到計量級的測量精度。

安裝在罐頂液位計通過天線向液面發射經頻率調制的電磁波信號，被測表面返回的信號被發射天線接收，并與天線發射的瞬時頻率信號比較。由于信號的頻率按照一定規律不斷變化，因此比較信號頻率與天線到液面的直線距離成比例。

綜合測量信號與油罐形狀參數，進行幾何處理，就可以得到精確的液位高度和剩余量信息。

3 、各種工況環境概述及雷達簡單選型參照

3.1 高溫環境

（ 1 ）非常溫，溫度環境小于 150 ℃

一般化工廠、原料廠等應用。例如，由于原料進行了化學反應使得內部

溫度升高?？梢赃x用帶有散熱片的雷達。

（ 2 ）高溫，環境溫度范圍 150 ℃ ~300 ℃

石油化工重油等環境，大都溫度在 250 ℃左右。

注：需要提供詳細現場環境資料，根據資料進行特殊處理。

（ 3 ）高溫，環境溫度范圍 300 ℃ ~450 ℃

特殊化工行業，冶金行業等。

注：需要提供詳細現場環境資料，根據資料進行特殊處理。

（ 4 ）高溫，環境溫度范圍 450 ℃以上

特殊行業，如：鋼鐵反應爐、核領域等

注：需要考察現場環境。

3.2 高壓環境

（ 1 ）非常壓，壓強小于 30bar

選用高壓智能雷達、調頻雷達。

（ 2 ）高壓，壓強范圍 30bar ~ 120bar

選用高壓智能雷達、調頻雷達。

（ 3 ）高壓，壓強范圍 120bar~300bar

注：需要提供詳細現場環境資料，根據資料確定是否需要現場考察。

3.3 腐蝕環境

（ 1 ）普通腐蝕環境

選用材質 316 、 316L 型智能雷達、調頻雷達。

例如：弱酸、鹽堿廠等

（ 2 ）高腐蝕環境

選用材質為鈦的調頻雷達。一般高腐蝕環境，量程比較短，需要精度比較高、實時性要求高，故選型上首先考慮調頻雷達。

例如：濃硫酸、硝酸等環境。

3.4 其他特殊環境

（ 1 ）罐內水蒸氣比較大——選用調頻雷達

（ 2 ）罐內料位變化率比較大，即：要求數據輸出實時性強——選用調頻雷達

（ 3 ）罐內介質為液體，含有大量泡沫——選用調頻雷達

（ 4 ）罐內介質為液體，液面波紋比較大（如：伴隨攪拌）——選用調頻雷達

（ 5 ）罐內介質位固體，粉塵比較大，煙多（如：水泥廠等）——選用纜式雷達

（ 6 ）距離比較大（ 30~70m ）——選用拋物面天線的智能雷達、調頻雷達

3.5 普通環境

（ 1 ）常溫、常壓

（ 2 ）罐內無特殊環境（如：罐內環境干凈）

（ 3 ）料位范圍在 0~30M 內

滿足以上三種工況下，在雷達選型上可以考慮價格比較低的智能雷達。