浙江GDRD58雷达水位计

　　雷达物位计优良性能满足不同测量需求及安装注意事项:

　　雷达物位计是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计，雷达液位计的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播，当遇到被测介质表面时，雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置，发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，导波雷达物位计生产厂家，经计算得出液位高度。

　　一、雷达物位计产品说明:

　　雷达物位计应用于固体，弱粉尘或结晶、结露场合的料位测量，频率26GHz，zui大测量范围30米。因其发射频率高、波长更短、发射角度小、盲区小、天线尺寸小等特点，所以便于现场安装、抗干扰能力强，对于粉料、颗粒等物位的测量效果更佳，zui大限度的增加了雷达的测量范围，对于小罐体和罐体的测量有了的适应性。

　　雷达物位计具有低维护，高性能、高精度、高性，使用寿命长等优点。在与电容，重锤等接触式仪表相比较，具有无可比拟的性。微波信号的传输不受大气的影响，所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。该产品适用于高温、高压、真空、蒸汽、高粉尘及挥发性气体等恶劣环境。可对不同料位进行连续测量。雷达物位计主要技术达到或优于国内外同类产品，且安装调试简便，可以单台使用，也可组网使用，可广泛应用于冶金、建材、能源、石化、水利、粮食等行业。

　　二、雷达液位计为什么要设置介电常数:

　　在使用雷达液位计之前，先要给它设置介电常数，但其实并不是的雷达液位计都需要设置介电常数以后才能够使用，只是设置介电常数之后，在使用中能够 的为测量工作服务。介电常数能够影响到雷达液位计的使用，它的影响主要体现在两个方面，一方面是能够影戏介质对电磁波的吸收率，电磁波的吸收率越高就说明雷达液位 计的性能越好;另一方面是电磁波在穿过介质时的波长会发生相应的改变。

　　在为雷达液位计设置介电参数时，要根据多种不同的因素来设置，包括结构的不同、型号的不同、用途的不同等，而 有些雷达液位计需要根据灵敏度来设置。在测量有些物质时，增加一个介电常数可以大大减少运算量，可见为雷达液位计设置参数还是有必要的。有些雷达液位计确实不需要设置介电常数，但也是少数介质的测量之中，如果想要将雷达液位计的使用优势体现出来，还是要按照正确的方法来使用雷达液位计。我公司生产各种不同类型的液位计，型号多样，可以充分满足人们的测量需求

　　三、雷达物位计测量原理:

　　雷达物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绳传播，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。

　　四、雷达液位计安装要求:

　　1.推荐距离(1)墙至安装短管的外壁。

　　2.离罐壁为罐直径1/6处，zui小距离为200mm。

　　3.不能安装在入料口的上方。

　　4.如果不能保持仪表与罐壁的距离，罐壁上的介质会黏附造成虚假回波，雷达物位计在调试仪表的时候应该进行虚假回波存储。

　　5.测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算，但在情况下，若罐低为凹型或锥形，当物位低于此点时无法进行测量。雷达物位计若介质为低介电常数当其处于低液位时，罐低可见，此时为测量精度，建议将零点定在低高度为C的位置。理论上测量达到天线尖端的位置是可能的，但是考虑到腐蚀及粘附的影响，测量范围的终值应距离天线的尖端至少100mm。

　　好的，我们来详细解释一下雷达物位计的工作原理，并尝试用文字描述其原理图解。

　　雷达物位计的核心工作原理是利用电磁波（通常为微波） 发射到被测物料表面并接收其回波，通过测量电磁波往返传播所需的时间来计算物料表面到天线（参考点）的距离，进而确定料位高度。

　　基本公式简单:

　　:光在空气中的速度 (约 3 * 10⁸ m/s)

　　:电磁波从天线发出到接收反射回波之间的时间差

　　:天线到物料表面的直线距离

　　:天线到罐底或零点（参考基准）的已知距离

　　:物料的实际高度 (料位)

　　信号发射: 变送器中的高频电子电路产生特定频率（如 6GHz, 26GHz, 80GHz K波段）的微波脉冲信号或连续波调频信号。

　　信号传播: 此微波信号通过天线（如喇叭天线、杆式天线、抛物面天线或导波缆/杆）向被测介质（液体、浆料、固体颗粒）的表面辐射发射出去。

　　信号反射: 当电磁波遇到介电常数（ε）明显不同于空气（或罐内气体）的物料表面时，根据物理学的反射定律，一部分能量会被反射回来。

　　介电常数越高（如导电液体、水溶液等），反射越强，信号越好。

　　介电常数越低（如干燥粉粒、泡沫、水蒸气），反射越弱，信号越差（需要更高频率或技术）。

　　信号接收: 同一个（或特定接收）天线接收到被物料表面反射回来的微弱回波信号。

　　信号处理: 这是关键的一步，电子处理单元将接收到的回波信号与发射信号进行比较和分析:

　　识别有效回波: 从接收到的信号（可能包括罐壁反射、内部结构反射、噪声等）中准确识别出物料表面的有效回波信号。

　　测量时间差 (Δt): 测量微波信号从发射到接收到有效回波所经过的时间 。

　　距离计算: 利用光速  和测得的 ，根据公式  计算出天线到物料表面的距离 。

　　物位计算: 结合预先设定或已知的罐体参考基准距离（从安装法兰/天线基准点到罐底或零点的距离 ），计算出物料的实际高度 。

　　输出信号: 将计算出的物位高度  转换成标准的工业控制信号（如 4-20 mA）或数字通信信号（如 HART, Profibus PA, Foundation Fieldbus），传输给显示仪表、控制系统或上位机。

　　想象一个侧面剖开的立式罐:

　　顶部: 罐顶安装着雷达物位计变送器头，它包含了发射器、接收器和信号处理器。

　　天线: 变送器下方连接着一个喇叭形天线（常见，用于非接触式），垂直向下延伸进入罐体空间。或者是从变送器延伸下来的一根导波缆或导波杆（用于导波雷达）。

　　罐体: 罐壁标有高度刻度。

　　罐底: 罐底标为参考点（零点）。

　　信号传输（非接触式）:

　　从喇叭天线口向下发射出圆锥状的微波束（实线箭头）。

　　箭头尖端抵达物料表面（液体或固体）。

　　在物料表面处，一个向后的箭头代表回波反射，沿原路径返回喇叭天线。

　　在喇叭天线口和物料表面之间，清晰地标注出距离 。

　　在喇叭天线法兰（安装基准点）到罐底之间，清晰地标注出参考高度 。

　　物料表面到罐底的距离即为物位高度 。

　　信号传输（导波雷达）:

　　如果使用导波雷达，则用实线表示导波缆/杆从变送器垂直伸入罐内，直达罐底附近。

　　微波信号沿着导波缆/杆表面向下传播（实线箭头沿杆）。

　　箭头在物料表面处标示。

　　在物料表面处，一个向后的箭头沿导波缆/杆向上，代表回波反射。

　　同样标出 , , 。区别是电磁波被约束在导波元件附近传播。

　　雷达物位计主要有两种实现ToF测量的技术:

　　脉冲式雷达:

　　发射固定频率的短脉冲微波信号。

　　直接测量发射脉冲与接收脉冲峰值之间的时间差 。

　　原理相对简单，成本较低。

　　需要强的回波以便检测峰值，在低介电常数或表面不稳定（波动/泡沫）时可能受限。

　　调频连续波雷达:

　　发射频率间线性变化（通常向上扫频）的连续微波信号。

　　在接收端，将当前发射的频率与被物料表面反射回来的频率（此信号在时间上有延迟，所以对应的是之前发射的较低频率）进行混频（差频）。

　　得到一个频率较低的差频信号（中频信号IF）。

　　这个中频信号的频率  与物料距离  成正比 ()。

　　测量中频频率 ，可以更地计算出距离 。

　　接收的是连续波能量，信噪比更高，抗干扰能力强，测量精度通常更高（尤其在近距离或复杂工况下），适用于低介电常数介质和存在泡沫的场合。但技术更复杂，成本通常更高。

　　非接触测量: 大多数（非导波）雷达不接触介质，适用于腐蚀性、粘稠、高压、高温等复杂工况。不受介质密度、压力、温度（本身）、气体组分（普通气体）影响。

　　抗干扰能力强: 电磁波穿透力强，能穿透泡沫、蒸汽和粉尘（粉尘过多时高频雷达效果）。

　　测量范围广: 从几米到上百米（导波雷达通常短距离更）。

　　高精度: 尤其FMCW雷达，精度可达±1mm。

　　安装相对简单: 只需预留安装法兰口。

　　维护量低: 无可动部件。

　　介质介电常数: 过低（智能诊断与维护技术进展

　　新一代雷达物位计集成AI诊断系统，能自动识别天线结垢（通过回波曲线分析）、电子元件老化（基于温度漂移监测）等故障。预测性维护功能可提前30天预警潜在失效，维护周期从6个月延长至3年。蓝牙近场通信技术允许不拆装校验，HART协议支持远程参数调整。某炼油厂应用案例显示，智能诊断使故障停机时间减少75%，标定工作量下降60%。特殊设计的自清洁天线（如旋转刮片式）可将粉尘影响降低90%，显著提升重污染环境下的可靠性。

　　准确的过程测量对水泥厂的持续运行。正确地应用适合的现场设备是自动化项目 成功的关键。许多可以安装在普通加工厂的仪表、传感器和连续称重设备却并不适合水泥行业遇到的苛刻 环境。尤其是涉及到高温和多尘环境时，人们普遍认为该行业有一些困难的物位测量应用需要解决。

　　雷达水位计是一种毫米波技术,称为调频连续波(FMCW)的物位测量仪表。工作频率76-81GHz,输出信号两线制(4-20)mA,量程可以测量到120米,盲区却小至8厘米。天线波束角度小约3°,其的性能确保其对液体、固体和粉尘物料实现***的测量。

　　产品特点

　　1. 基于互补金属氧化物半导体(CMOS)器件,高度集成,更高信噪比,更小盲区。

　　2. 5GHz工作带宽,使产品拥有更高的测量分辨率与测量精度。

　　3. 窄3天线波束角,安装环境中的干扰对仪表的影响更小,安装、调试、使用简单；功耗低，能量集中，具有抗干扰能力，大大提高了测量精度

　　4. 波长更短,对于小颗粒介质与倾斜的介质表面的物位测量效果好测量灵敏、刷新速度快、天线尺寸小、安装简便、牢固耐用，免维护

　　5. 在固体表面具有的反射特性,因而不需要的使用万向法兰来进行瞄准。

　　6. 支持远程调试与远程升级,减少等待时间,提高工作效率。

　　7. 精度高，抗干扰能力强，不受温度、湿度及风力的影响；

　　8. 采用高达26GHz的发射频率，高频率与信噪比，是低介电常数介质的选择

　　9. 测量盲区小，对于小罐测量也会取得效果

　　10. 非接触式测量，无磨损，可测量液体，固体介质的物位，几乎不受温度、压力、水蒸汽、泡沫、粉尘等复杂工况的影响

　　11. 采用两线制回路供电的技术，供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输，节省成本

　　12. 采用微处理器和回波处理技术，可适用于各种复杂工况，发射功率低，可安装于各种金属、非金属容器内，对人体环境均无伤害

　　13. 带有按键的显示屏可方便设置仪表的参数

　　选型及应用

　　适用于液体的测量，天线波束角度小，适合罐体直径小，安装位置有限，高度较大的细高仓场合。也适用于湖泊、河道、水库、明渠、潮汐水位等水位监测。

　　参数

　　应 用:液体测量

　　测量范围:0～120m

　　天线类型:透镜式/PTFE

　　过程连接:螺纹G1.5/法兰

　　波 束 角:8°

　　响应时间:小至0.6S(跟参数设置有关)

　　介质温度:(-40～120)℃

　　过程压力:(-0.1～2)MPa

　　精 度: