雷達物位計是利用回波測距原理。發(fā)射天線向被測目標(biāo)發(fā)射微波,被測目標(biāo)的微波被接收天線接收,信號處理器將發(fā)射信號與接收信號比較,計算出被測距離,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,故測量的關(guān)鍵是要能接收到反射回波,并識別出有效回波。
雷達物位計目前已成為市場上的主流產(chǎn)品,而低頻率雷達物位計盡管具有價格相對低廉的優(yōu)點,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,波長大約9mm,這時發(fā)射波的開角為7°-8°。工作頻率越高,其開角越小,但其量程較小。與超聲波類比,雷達物位計要獲得上述效果的回波,其工作頻率應(yīng)為26GHz,此時,其波長為11mm。當(dāng)用口徑為100mm的喇叭時,可獲得7°-8°開角的發(fā)射波。若雷達工作頻率是6GHz,則相當(dāng)于超聲波的工作頻率為10KHz。而工作頻率為10kHz的超聲波物位計在物位測量中各項指標(biāo)都很不理想,特別不適于固體料位的測量。與低頻率雷達相比,高頻雷達有以下優(yōu)點:
1)高頻雷達物位計(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低頻脈沖雷達的喇叭天線直徑為Φ246時,波束角為15o),天線尺寸小,精度高等優(yōu)點。
2)26GHz雷達波長11mm,6GHz雷達波長50mm,雷達測量散裝料位時,雷達波反射主要來自料面的漫反射,漫反射的強度與物料大小成正比,與波長成反比,而大部份散裝料直徑遠遠小于50mm,這就是為什么目前26GHz雷達是散裝料物位測量的最佳選擇。
3)雷達物位計在一些直徑小高度矮的小罐應(yīng)用中, 6GHz雷達天線長(300-400mm)無形中增大了盲區(qū)(大約600mm),由于6GHz雷達方向性差(開角大)在小罐中會產(chǎn)生多徑反射;26GHz雷達頻率高頻,天線短,方向性好,克服了6GHz雷達的缺點,適用于小罐測量。
4)由于現(xiàn)場環(huán)境惡劣,隨著時間推移,雷達天線會堆積污物、水汽等,26GHz雷達天線小,加天線罩可大大改善污物、水汽影響;6GHz雷達天線大,加天線罩很困難。且儀表較沉重,清理困難。
5)由于26GHz雷達方向性好,很多惡劣工況,可通過簡單隔離,將雷達裝在容器外進行測量。
目前,26GHz雷達物位計的價格已與6GHz雷達物位計價格相當(dāng),這更促進了26GHz雷達物位計的應(yīng)用。 可以預(yù)見,6GHz雷達物位計市場占有率會大大降低。隨著技術(shù)的進步,我們期待更高頻率(如:90GHz)、更小開角(如:2°,3°)、更小體積的雷達物位計的面世。我們將在此領(lǐng)域中不懈地努力,將雷達物位測量做到極致。
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