辽宁GDRD59-IHGEHE2BANA雷达料位计

　　高精度测量中的信号处理技术

　　现代雷达物位计采用FMCW（调频连续波）技术，频率线性度达±0.01%，分辨率比脉冲式提高10倍。先进的回波处理算法能有效抑制虚假回波，如:动态阈值跟踪技术自动过滤固定干扰；多回波分析系统可识别并排除搅拌器反射。80GHz雷达的采样速率达100Hz，完全满足快速料位变化场景。某煤炭码头应用案例表明，结合卡尔曼滤波算法后，装船过程中的测量波动从±50mm降至±5mm。部分高端型号已实现0.05%FS的线性度，满足贸易交接级计量要求。

　　26G雷达物位计

　　1、产品概述

　　简介

　　BTRD60X系列传感器是26G高频雷达式物位测量仪表，测量距离可达  ７０米。天线被进一步优化处理，新型的的微处理器可以进行更高速率的信号分析处理，使得仪表可以用于:反应釜或固体料仓复杂的测量条件。

　　原理

　　雷达物位天线发射较窄的微波脉冲，经天线向下传输，微波接触到被测介质表面后被反射回来，再次被天线系统接收并将其传输给电子线路部分自动转换成物位信号。（因为微波传播速度快，电磁波到达目标并经反射返回接收器这一来回所用的时间几乎是瞬间的）。

　　注:使用雷达物位计时，务必***料位不能进入测量盲区（图中D所示区域）。

　　特点

　　雷达物位计采用了高达26GHz的发射频率，因而具有:

　　1、非接触雷达，无磨损，***。

　　2、天线尺寸小，便于安装。

　　3、波长更短，对在倾斜的固体表面有的反射。

　　4、测量盲区更小，对于小罐测量也会取得良好的效果。

　　5、波束角小，能量集中，增强了回波能力的同时，又有利于避开干扰物。

　　6、几乎不受腐蚀、泡沫影响。

　　7、几乎不受大气中水蒸气、温度和压力变化影响。

　　8、严重粉尘环境不会影响电磁波工作。

　　9、高信噪比，即使在波动的情况下也能获得更优的性能。

　　10、高频率，是测量固体和低介电常数介质的选择。

　　2、BTRD605技术参数

　　应用:固体颗粒、粉尘

　　测量范围:30米

　　过程链接:螺纹、法兰

　　介质温度:-40～250℃

　　过程压力:-0.1～4.0MPa

　　精度:±10mm

　　频率范围:26GHz

　　防爆等级:ExibⅡC T6 Gb

　　防护等级:IP67

　　信号输出:4...20mA/HART(两线/四线）、RS485/Modbus

　　计物位计是一种用于测量容器内液体或固体物位的设备。它利用和雷达技术相结合，通过发射和接收信号来获取物位信息，并将其转化为可视化的数据。计雷达物位计具有高精度、稳定性强、适应性广泛等特点，被广泛应用于工业领域中的储罐管理、流程控制等方面。

　　计雷达物位计是一种利用雷达技术测量容器内液体或固体物位的设备。它通过发射并接收反射信号的方式，利用计算机进行数据处理，从而实现物位的测量与监控。计雷达物位计不受介质性质的限制，能够测量各种类型的液体或固体物料，包括腐蚀性、高温或有毒介质。

　　计雷达物位计通常由以下几个主要组成部分构成:

　　2.1 :发射器是计雷达物位计中的关键部件之一。它产生高频电磁波并将其辐射到目标物体上。发射器通常由微波发生器、和天线组成，能够产生稳定的，并将其转化为电磁波进行发送。

　　2.2 :接收器用于接收从目标物体反射回来的电磁波信号。它通常包括接收天线、信号放大器和等部件。接收器能够将接收到的电磁波信号转换为电信号，并将其传递给后续的数据处理单元。

　　2.3 天线:天线是计雷达物位计中的一个重要组成部分，用于发射和接收电磁波信号。它负责将发射器产生的电磁波辐射到目标物体，并接收从目标反射回来的信号。天线的设计和性能直接影响到物位测量的准确性和稳定性。

　　2.4 计算机:计算机是计雷达物位计的核心部分，负责对接收到的信号进行数据处理和分析。它通过计算反射信号的时间延迟来确定物位的高度，并将测量结果转化为可视化的数据形式。计算机还可以与其他设备进行，实现和。

　　2.5 :显示屏用于展示计雷达物位计测量得到的物位数据。它能够直观地显示容器内液体或固体的高度信息，并提供操作界面，方便用户进行参数设置和数据查看。

　　除了以上主要组成部分外，计雷达物位计还可能包括功率供应单元、单元、等辅助部件，以满足不同应用需求和功能要求。整个系统的各个组成部分密切配合，共同实现对物位的准确测量和监控。

　　计雷达物位计的工作原理基于雷达技术。它通过发射器产生高频电磁波，并将其辐射到目标物体上。当电磁波碰撞到物体表面时，一部分能量会被反射回来，并被接收器接收。计雷达物位计根据接收到的反射信号的时间差来计算物位的高度。

　　计雷达物位计通常使用微波频段（例如2Hz）的雷达波，因为这种频率具有良好的穿透力和较高的测量精度。此外，计雷达物位计还采用和，以提高测量的准确性和稳定性。

　　辽宁GDRD59-IHGEHE2BANA雷达料位计

　　产品名称:导波雷达物位计

　　产品型号:YR

　　产品报价:

　　产品特点:导波雷达物位计是基于时间行程原理的电磁波测距系统。仪表探头发出的1GHz的微功率电磁波信号沿着探测组件（探杆或探测缆绳）以光速进行传播。当电磁波接触到被测物质表面时，由于介电常数发生突变，电磁波被反射回来。反射回来的电磁波沿着探测组件传播，并返回到仪表探头。电磁波的发射与接收的时间间隔与仪表探头到被测介质的距离成正比，由此能够计算出仪表探头到被测介质表面的距离。

　　SWISA雷达物位计采用微波脉冲非接触定位测量技术，波束能量集中，不受环境温度、压力和被测介质特性的影响，可安装于各种金属、非金属容器或管道内，对液体、浆料及颗粒物等进行非接触式连续物位测量。相对于传统雷达物位计有更强的信号处理能力和性。

　　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（<1.8）时，非接触雷达反射信号弱，测量困难。需选择高频雷达或改用导波雷达。

　　安装位置: 需避开进料口、搅拌器等干扰源。

　　天线结垢: 介质在喇叭天线上凝结或积料，会严重影响测量（尤其粉料）。需要选用防尘罩、天线（如平面天线、抛物面天线）或喷吹。

　　端泡沫层: 过厚过密的泡沫会吸收或散射信号。导波雷达或高频FMCW雷达通常表现。

　　测量盲区: 靠近天线附近一小段距离无法测量（约10-30cm，不同型号差异大）。安装时需确保料位高于盲区。

　　介电常数变化: 大幅度变化有时需要重新标定，但通常影响不大。

　　测量范围

　　精度要求

　　过程温度/压力

　　介质特性（液体、固体、颗粒大小、介电常数、粘附性、泡沫）

　　罐内安装环境（空间、蒸汽、粉尘、搅拌）

　　预算

　　雷达物位计利用微波信号的发射、传播、反射和接收，通过测量微波信号在空气中（或导波体上）往返物料表面的飞行时间，计算其距离，得出物位高度。它是一种、、非接触（大部分情况）的高精度物位测量方法，广泛应用于各种工业领域。脉冲雷达和FMCW雷达是实现这一基本ToF原理的不同技术路线，各有优劣。

　　希望这个详细的文字解释和原理图解描述能帮助你清晰地理解雷达物位计的工作原理！