微波物位計(jì)

超聲波物位計(jì)主要的安裝方式有兩種，一個(gè)是頂部安裝，一個(gè)是底部安裝，超聲波物位計(jì)采用的也是液體導(dǎo)聲，超聲探頭安裝在料罐底部外，超聲波從底部傳入，經(jīng)被測液體傳播到液面，反射后傳回探頭。傳播時(shí)間與液位的高低成正比。

微波物位計(jì)以光速傳播，速度幾乎不受介質(zhì)特性的影響，傳播衰減也很小，約0.2dB/km.回波信號強(qiáng)弱很大程度上取決于被測液面上的反射情況。在被測液面上的反射率除了取決于被測物料的面積和形狀外，主要取決于物料的相對介電常數(shù)εr.相對介電常數(shù)高，反射率也高，得到的回波強(qiáng)度高;相對介電常數(shù)低，物料會(huì)吸收部分微波能量，回波強(qiáng)度較低。

目前微波物位計(jì)使用的微波頻率有三個(gè)頻段:C波段(5.8~6.3GHz)、X波段(9~10.5GHz)、K波段(24~26GHz)。制造商根據(jù)自己的技術(shù)及國家批準(zhǔn)的頻率來設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

物位測量中的微波一般是定向發(fā)射的，通常用波束角來定量表示微波發(fā)射和接收的方向性。波束角和天線類型有關(guān)，也和使用的微波頻率(波長)有關(guān)。

對于常用的圓錐形喇叭天線來說，微波的頻率越高，波束的聚焦性能越好，即波束角小，在實(shí)際使用中這是十分重要的，低頻微波物位計(jì)有較寬的波束，如果安裝不得當(dāng)，將會(huì)收到內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較多的虛假回波，例如:采用4"喇叭天線的26GHz雷達(dá)的典型波束角為8°，而5.8GHz 的典型波束角為17°。并且，微波的頻率越高，其喇叭尺寸也可以做的越小，更易于開孔安裝。目前還沒有頻率高于K波段(24-26GHz)的微波(雷達(dá))物位計(jì)。

而X波段雷達(dá)由于沒有明顯的應(yīng)用特點(diǎn)，而在各大物位廠商的雷大物位技術(shù)發(fā)展中趨于被淘汰?，F(xiàn)今物位測量領(lǐng)域困擾用戶的是一些大型固體料倉的物位測量，特別是用于50/100米以內(nèi)的充滿粉塵和擾動(dòng)的加料狀態(tài)下的料倉。相關(guān)技術(shù)的儀表例如電容或?qū)Рɡ走_(dá)TDR在放料時(shí)物位下降時(shí)會(huì)受到很強(qiáng)的張力負(fù)載，可能會(huì)損壞儀表或把倉頂拉塌掉。重錘經(jīng)常有埋錘的問題，需要經(jīng)常維修，大多數(shù)其他機(jī)械式儀表也是這樣。而高粉塵工況又可能會(huì)超出非接觸式超聲波物位測量系統(tǒng)的能力。 高頻的調(diào)頻雷達(dá)技術(shù)尤其適合這種大型固體料倉的物位測量!

現(xiàn)今的高頻雷達(dá)一般為工作在K波段(24~26GHz)的雷達(dá)物位計(jì)，雷達(dá)的工作頻率越高其電磁波波長越短，越容易在傾斜的固體表面有更好的反射，并具有較窄的波束寬度，可有效避開障礙物，高的頻率還可使雷達(dá)使用更小的天線。而FMCW調(diào)頻連續(xù)波微波物位計(jì)發(fā)射和接受信號是同時(shí)的，相同時(shí)間內(nèi)發(fā)射的微波信號更多，固體測量中可減少高粉塵固體料倉測量中的失波現(xiàn)象。因此固體測量中高頻的調(diào)頻雷達(dá)能提供準(zhǔn)確、可靠的測量，并在例如化工行業(yè)中的PP粉末、PE粉末等介質(zhì)中也有良好應(yīng)用。但由于技術(shù)限制，現(xiàn)今還沒有工作在K波段以上的高頻雷達(dá)物位計(jì)。

也有使用5.8GHz ~ 10GHz的低頻雷達(dá)測量固體，但由于其較低的頻率、較長的波長其發(fā)射波不容易被漫反射，在高粉塵工況下會(huì)導(dǎo)致很多的二次或多次回波，干擾和噪聲很大，因此固體粉料測量中逐漸被淘汰。

微波物位計(jì)，俗稱雷達(dá)(Radar)物位計(jì)，雷達(dá)是英文Radio Detection and Raging(無線電檢測與測距)首字母的縮寫詞。