幾種常見雷達物位計的測量與工作原理

雷達物位計從測量原理角度分為：脈沖型雷達物位計、調(diào)頻連續(xù)波雷達物位計。

脈沖型雷達物位計原理

雷達物位計天線發(fā)射極窄的微波脈沖（例如：6G頻率雷達，即：發(fā)送一個△t時間（一般為1ns）的脈沖，疊加6GHZ的正弦波信號），這個脈沖以光速在空間傳播，碰到被測介質(zhì)表面，其部分能量被反射回來，被同一天線接收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比。

由于其發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔非常小，一般都采用時間拓展技術(shù)，并采用多次測量求平均的方法獲得最終結(jié)果；這種測量技術(shù)決定了其精度為5~10mm。

脈沖雷達由于采用微波脈沖信號，是間斷性發(fā)射脈沖方式，所以，脈沖雷達可以做到功率比較低，一般為0.5W內(nèi)。可以很方便的實現(xiàn)本安設(shè)計。在設(shè)計中大都采用大電容充電方式，等電容充電到一定容量后，進行一次微波脈沖信號發(fā)射測量。這種設(shè)計方式?jīng)Q定了其在料位變化率比較快的情況下，會出現(xiàn)鎖波現(xiàn)象。

調(diào)頻連續(xù)波型雷達物位計

相對于脈沖回波時間差方式的測量原理，調(diào)頻連續(xù)波型液位雷達采用FMCW（頻率調(diào)制/連續(xù)波）體制，可以達到計量級的測量精度。

圖2 調(diào)頻連續(xù)波型液位雷達工作原理

其工作原理如圖2.安裝在罐頂液位計通過天線向液面發(fā)射經(jīng)頻率調(diào)制的電磁波信號，被測表面返回的信號被發(fā)射天線接收，并與天線發(fā)射的瞬時頻率信號比較。由于信號的頻率按照一定規(guī)律不斷變化，因此比較信號頻率與天線到液面的直線距離成比例。

綜合測量信號與油罐形狀參數(shù)，進行幾何處理，就可以得到精確的液位高度和剩余量信息。

雷達物位計從測量原理角度分為：脈沖型雷達物位計、調(diào)頻連續(xù)波雷達物位計。

脈沖型雷達物位計原理

雷達物位計天線發(fā)射極窄的微波脈沖（例如：6G頻率雷達，即：發(fā)送一個△t時間（一般為1ns）的脈沖，疊加6GHZ的正弦波信號），這個脈沖以光速在空間傳播，碰到被測介質(zhì)表面，其部分能量被反射回來，被同一天線接收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比。

由于其發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔非常小，一般都采用時間拓展技術(shù)，并采用多次測量求平均的方法獲得最終結(jié)果；這種測量技術(shù)決定了其精度為5~10mm。

脈沖雷達由于采用微波脈沖信號，是間斷性發(fā)射脈沖方式，所以，脈沖雷達可以做到功率比較低，一般為0.5W內(nèi)?？梢院芊奖愕膶崿F(xiàn)本安設(shè)計。在設(shè)計中大都采用大電容充電方式，等電容充電到一定容量后，進行一次微波脈沖信號發(fā)射測量。這種設(shè)計方式?jīng)Q定了其在料位變化率比較快的情況下，會出現(xiàn)鎖波現(xiàn)象。

調(diào)頻連續(xù)波型雷達物位計

相對于脈沖回波時間差方式的測量原理，調(diào)頻連續(xù)波型液位雷達采用FMCW（頻率調(diào)制/連續(xù)波）體制，可以達到計量級的測量精度。

圖2 調(diào)頻連續(xù)波型液位雷達工作原理

其工作原理如圖2.安裝在罐頂液位計通過天線向液面發(fā)射經(jīng)頻率調(diào)制的電磁波信號，被測表面返回的信號被發(fā)射天線接收，并與天線發(fā)射的瞬時頻率信號比較。由于信號的頻率按照一定規(guī)律不斷變化，因此比較信號頻率與天線到液面的直線距離成比例。

綜合測量信號與油罐形狀參數(shù)，進行幾何處理，就可以得到精確的液位高度和剩余量信息。

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