
雷達(dá)物位計(jì)是利用回波測(cè)距原理。發(fā)射天線向被測(cè)目標(biāo)發(fā)射微波,被測(cè)目標(biāo)的微波被接收天線接收,信號(hào)處理器將發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)比較,計(jì)算出被測(cè)距離,并可算出相應(yīng)的物位值。由于微波在傳播途徑上有衰減和干擾反射,故測(cè)量的關(guān)鍵是要能接收到反射回波,并識(shí)別出有效回波。
雷達(dá)物位計(jì)目前已成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品,而低頻率雷達(dá)物位計(jì)盡管具有價(jià)格相對(duì)低廉的優(yōu)點(diǎn),但在主要應(yīng)用領(lǐng)域中,屬于逐漸被淘汰的產(chǎn)品。從超聲波物位計(jì)的應(yīng)用中得知,要獲得比較好的回波,換能器工作頻率大約40KHz,波長(zhǎng)大約9mm,這時(shí)發(fā)射波的開(kāi)角為7°-8°。工作頻率越高,其開(kāi)角越小,但其量程較小。與超聲波類比,雷達(dá)物位計(jì)要獲得上述效果的回波,其工作頻率應(yīng)為26GHz,此時(shí),其波長(zhǎng)為11mm。當(dāng)用口徑為100mm的喇叭時(shí),可獲得7°-8°開(kāi)角的發(fā)射波。若雷達(dá)工作頻率是6GHz,則相當(dāng)于超聲波的工作頻率為10KHz。而工作頻率為10kHz的超聲波物位計(jì)在物位測(cè)量中各項(xiàng)指標(biāo)都很不理想,特別不適于固體料位的測(cè)量。與低頻率雷達(dá)相比,高頻雷達(dá)有以下優(yōu)點(diǎn):
1)高頻雷達(dá)物位計(jì)(主要指26GHz和24GHz)具有能量高,波束角?。ㄒ话?Phi;95的喇叭天線的波束角為8o,而6GHz低頻脈沖雷達(dá)的喇叭天線直徑為Φ246時(shí),波束角為15o),天線尺寸小,精度高等優(yōu)點(diǎn)。
2)26GHz雷達(dá)波長(zhǎng)11mm,6GHz雷達(dá)波長(zhǎng)50mm,雷達(dá)測(cè)量散裝料位時(shí),雷達(dá)波反射主要來(lái)自料面的漫反射,漫反射的強(qiáng)度與物料大小成正比,與波長(zhǎng)成反比,而大部份散裝料直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于50mm,這就是為什么目前26GHz雷達(dá)是散裝料物位測(cè)量的最佳選擇。
3)雷達(dá)物位計(jì)在一些直徑小高度矮的小罐應(yīng)用中, 6GHz雷達(dá)天線長(zhǎng)(300-400mm)無(wú)形中增大了盲區(qū)(大約600mm),由于6GHz雷達(dá)方向性差(開(kāi)角大)在小罐中會(huì)產(chǎn)生多徑反射;26GHz雷達(dá)頻率高頻,天線短,方向性好,克服了6GHz雷達(dá)的缺點(diǎn),適用于小罐測(cè)量。
4)由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣,隨著時(shí)間推移,雷達(dá)天線會(huì)堆積污物、水汽等,26GHz雷達(dá)天線小,加天線罩可大大改善污物、水汽影響;6GHz雷達(dá)天線大,加天線罩很困難。且儀表較沉重,清理困難。
5)由于26GHz雷達(dá)方向性好,很多惡劣工況,可通過(guò)簡(jiǎn)單隔離,將雷達(dá)裝在容器外進(jìn)行測(cè)量。
目前,26GHz雷達(dá)物位計(jì)的價(jià)格已與6GHz雷達(dá)物位計(jì)價(jià)格相當(dāng),這更促進(jìn)了26GHz雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用。 可以預(yù)見(jiàn),6GHz雷達(dá)物位計(jì)市場(chǎng)占有率會(huì)大大降低。隨著技術(shù)的進(jìn)步,我們期待更高頻率(如:90GHz)、更小開(kāi)角(如:2°,3°)、更小體積的雷達(dá)物位計(jì)的面世。我們將在此領(lǐng)域中不懈地努力,將雷達(dá)物位測(cè)量做到極致。
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