94ghz雷达在冶金行业中的应用

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1、94GHz雷达在冶金行业中的应用调频连续波技术（FMCW）摘要：木文分析了冶金行业屮物位测呆面临的问题和工艺难点，具体介绍俄罗斯军工产品ULM系列94GHz调频连续雷达的技术特点，设备选型和市场应用，为木行业提供了先进的高效的安全的物位测量技术方案。关键词：94GHz雷达；调频连续；技术特点；冶金；应用。正文：1、概述：随着B动化工业水平的提高和不断完善，但是，由于冶金行业特殊的工艺过程和工况条件，多年来使得物位测量始终是冶金行业测量的一大难题，物位测量一直没有好的解决办法。近几年來超声波、脉冲

2、雷达、机电（重锤）物位传感器甚至是3D物位仪发展很快，并月•广泛的应用在不同的领域，也是当今应用最广泛的物位测量方法。在冶金行业中，例如矿石、原煤、氧化铝、石灰石、金属粉末料仓等，以上传统的仪表具有的技术特点得不到完全发挥,使用过程中出现了各种问题，如受到空气中粉尘、低介电常数、物料安息角、不规则的料面及各种声音源的干扰影响，造成信号衰减、穿透能力降低、回波丢失，应用的效果不尽人意。随着新型测量的仪农一ULM系列94GHz调频连续雷达的到來，给当今物位测量特别是冶金行业物位测量带來了胜利的曙光，

3、从根本上彻底的解决了D前固体物位测量的受限局面，使得神秘的仓内世界不再神秘，彻底揭开了仓内物位测疑的“而纱”。实践证明，高频率94GHz调频连续雷达独特的技术特点如FMCW、超高频率、超高精度、耐高温高压、“无”天线设计等在独特的环境屮表现的淋漓尽致，彻底解决了以往固体测最屮传统测最技术不能解决的难题。2、当今冶金行业物位测量面临的问题和工艺难点熟悉冶金行业的人士都非常清楚，对于整个行业的工艺流程，物料运行状态一种是非常细的粉末和块料。就拿氧化铝來说，典型的粉末状态，不但非常细，而且具有一定的粘

4、性，因此如果采用接触式的物位测量方法，测量的准确性值得思考，其所导致的维护工作也将是非常的巨大，更不用说因此带來的各种费用合计了。同时由于材料的介电常数非常高，在传统脉冲雷达波传播的过程中，其造成很强的干扰而使之严重衰减。很多厂家为了能得到测量的精确性和安全性，不惜在一个仓体（罐体或高炉）使用2・3套物位仪表测虽同一个料位作为对比和选择，防止其中一台的紧急“瘫痪”，从而保证生产的持续进行，口然而然，厂家的投资大大增加了。甚至有些冶金行业的用户提Hi："我们真的不敢再使川机电物位传感器、超声波物位

5、传感器、电容式物位传感器等Z前川过的测位仪,我们就要，可以说测量环境和条件就要求，必须使用引进的94GHz雷达。”物料运行状态另一种形式就是固液融化态，典型的就是高炉。顾名思义，就能想到高炉内部的环境一高温，高压，低能见度等。这样特殊的环境，仅仅靠岗位工人的观测和记录是远远不行的，但就安全方面就无法得到有效保证，更不用说准确性和精确性了。试问，传统的仪表测量哪个能承受住高炉内部1200°C——1500°C的高温环境，有的内部甚至伴有6MPa的压力。纵观整个口动化仪表测量界，重怫式、超声波式、脉冲

6、式以及导波式都不能，也町以说不敢去尝试。特殊的工艺流程，特殊的工矿条件，必须要有特殊的解决办法，俄罗斯军工产品ULM系列94GHz调频连续雷达物位计，专业专注解决此类问题，让冶金行业专业人士见识“真正物位计”风釆。3、ULM系列94GHz雷达技术原理模型分析：94GHz雷达采用的是调频连续波（FMCW）技术，从原理上来讲，调频连续波（FMCW）雷达一种通过对连续波进行频率调制来获得距离与速度信息的雷达体制。雷达调频可以采用多种方式，线性和正弦调制在过去都已经得到广泛的运用。其屮线性调频是最多样化

7、的，在采用FFT处理时它也是最适合于在大的范围内得到距离信息的。鉴于此原因，有关调频连续波的焦点问题基本上都集中在LFMCW雷达上。⑴雷达方程线性调频连续波(LFMCW)雷达是具有高距离分辨率、低发射功率、高接收灵敏度、结构简单等优点，不存在距离肓区，具有比脉冲雷达更好的反隐身、抗背景杂波及抗干扰能力的特点，且特别适用于距离应用，近年來在军事和民用方面都得到了较快的发展。主要优点可归结为以卜•三方面：LFMCW最人的优点是其调制很容易通过固态发射机实现；要从LFMCW系统中提取出距离信息，必须对

8、频率信息进行处理,而现在这一步可以通过基于FFT的处理器来完成；LFMCW的信号很难用传统的截获雷达检测到。雷达方程是描述影响雷达性能诸多因素的重要方式。若设雷达发射功率为人，雷达发射天线的增益为G,接收犬线增益为目标雷达散射截面积(RCS)为b,一种给出雷达接收到的回波功率的雷达方程形式为：P,(4羽吹4E英中L为自由空间中存在的各种传播增益和损耗因了，常见的如吸收、绕射、阻挡、折射和多径等；刁为从发射天线到II标的方向图传播因了；巴为从冃标到接收天线的方向图传播因子。由式错误！未找到引用源。