脉冲雷达物位计 几种常见雷达物位计的原理与应用

雷达液位计作为一种常见的液位仪表产品，常用于测量各种金属和非金属容器或管道中的液体、泥浆和颗粒物料的液位。根据雷达液位计的工作方式，雷达液位计有接触式和非接触式两种。与接触式雷达液位计相比，非接触式雷达液位计是近年来发展最快的测量仪器，具有安装简单、维护少、使用灵活、不受仓库灰尘和温度影响等优点。根据微波波形，非接触式雷达液位计可分为脉冲雷达液位计和调频连续波雷达液位计。接触式雷达液位计主要包括导波雷达液位计。本文讨论了这些常用雷达液位计的原理和应用。

一、几种常见雷达液位计的原理

1.导波雷达液位计

导波雷达发射的高频微波脉冲沿探测部件(钢缆或钢管)传播。遇到被测介质时，由于介电常数突变而发射，一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲和反射脉冲之间的时间间隔与被测介质的距离成正比。实际液位值可以由雷达液位计记录的发射脉冲和接收脉冲的时间来计算。

2.脉冲雷达液位计

脉冲雷达液位计发射微波脉冲，微波脉冲以光速传播(在空气体中)。击中被测介质表面后(介电常数必须大于传播介质的介电常数)，部分微波被反射回来(反射量取决于材料表面的平整度/介电常数)，由同一天线接收。介质的反射量(反射率)越大，信号越强，测量越好。反射量(速率)越小，信号越弱，越容易受到干扰。通过精确地识别发射脉冲和接收脉冲之间的时间间隔△t，可以进一步计算从天线到被测介质表面的距离d。

3.调频连续波雷达液位计

FMCW雷达使用24GHZ作为测量基频(载频)，2GHZ作为调整带宽，整个扫描时间为7ms，完成一次线性扫描。信号发射后，经过一定时间延迟后接收到回波信号。线性扫频产生的时间差与液位距离成正比。由于反射波较多，所有的回波时间都是通过快速傅里叶变换(FFT)进行变换，将时间信号转换成具有一定能量的频谱。较高和较陡的视频频谱信号是有用的信号。

二、几种常见雷达液位计的应用

由于雷达液位计具有测量准确、性能稳定、可靠性高、维护简单、适用范围广等优点，因此应用广泛，覆盖电力、钢铁、冶金、水泥、石化、造纸、食品等行业，适用于粉尘、温度、压力变化较大、有惰性气体和蒸汽存在的地方。然而，由于不同雷达液位计的应用原理不同，它们解决的应用条件也有很大不同。具体表现如下:

1.脉冲雷达液位计通常可用于大多数应用，通常用于测量35米内圆柱形储罐中介质的液位。

2.对于具有搅拌功能的球罐或储液罐，通常采用导波雷达液位计进行液位测量。

3.测量量程大、粉尘大的容器或储罐介质时，必须使用能量大、抗干扰能力强的调频连续波雷达液位计，否则测量结果可能不够准确。(文章摘自www.levelmeter.cn/yfshow-23-482-1.html,请注明出处。)