26ghz高频雷达物位计的特点及应用

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1、北京古大仪表公司26GHz雷达物位计的特点及在水质监测行业的应用一、关于26GHz高频雷达物位计的应用特点非接触物位测量中，雷达技术的应用近年来获得快速发展。超声波物位计中换能器是眼睛，而雷达物位计中高频头和天线谐振子是眼睛，回波处理是智能物位仪表测量的大脑。雷达物位计继承了超声波物位计的回波处理技术。　　雷达物位计发出的电磁波碰到被测介质被反射，反射回波的质量反映了物位计应用效果。回波质量定义为最小回波幅度（在最恶劣条件下回波幅度）与最大噪声幅度（虚假回波、多径反射波等的幅度）之比。回波质量数值越大，物位计应

2、用效果越好。　　　回波强度主要受以下因素影响：传播介质的介电常数越稳定越有利于传播。雷达波是电磁波，电磁波在传播过程中不受传播介质稳定程度的影响，只与其介电常数有关，这是雷达技术与超声波技术的重大区别。被测介质表面越平整，其介电常数越大越有利于回波反射。所以在考虑现场工况时，应特别注意这两个方面：（1）天线到被测介质间空气介电常数的分布（2）被测介质的表面状态及其介电常数。雷达物位计的优点是：不受空气波动影响，随距离衰减小，穿透力强。　　雷达的局限性：1）影响雷达的性能是介电常数。理论上，在真空中雷达衰减极小，

3、当空气中存在对雷达衰减物质时，例如：含高介电性的粉尘粉末（石墨，铁合金等），水蒸气很大，测量距离和效果要受影响。2）被测介质的挥发气体会在天线上聚集，水蒸汽会在天线上聚结，此时，会影响雷达波发射，严重时雷达波不能发出。3）被测介质的介电常数不能太小。4）尽管温度和压力对雷达影响极小，但雷达天线是由材料做成，雷达可适应温度和压力的范围与使用的材料和密封结构有关。雷达物位计目前已成为市场上的主流产品，而低频率雷达物位计尽管具有价格相对低廉的优点，但在主要应用领域中，属于逐渐被淘汰的产品。从超声波物位计的应用中得知，

4、要获得比较好的回波，换能器工作频率大约40KHz，波长大约9mm，这时发射波的开角为7°-8°。工作频率越高，其开角越小，但其量程较小。与超声波类比，雷达物位计要获得上述效果的回波，其工作频率应为26GHz，此时，其波长为11mm。当用口径为100mm的喇叭时，可获得7°-8°开角的发射波。若雷达工作频率是6.3GHz，则相当于超声波的工作频率为10KHz。而工作频率为10kHz的超声波物位计在物位测量中各项指标都很不理想，特别不适于固体料位的测量。与低频率雷达相比，高频雷达有以下优点：　　1）高频雷达物位计（

5、主要指26GHz和24GHz）具有能量高、聚焦性好、波束角小（一般Φ95的喇叭天线的波束角为8°，而6.3GHz低频脉冲雷达的喇叭天线直径为Φ246时，波束角为15°）、天线尺寸小、精度高等优点。　　2）26GHz雷达波长11mm，6.3GHz雷达波长50mm，雷达测量散装料位时，雷达波反射主要来自料面的漫反射，漫反射的强度与物料大小成正比，与波长成反比，而大部份散装料直径远远小于50mm，这就是为什么目前26GHz雷达是散装料物位测量的最佳选择。　　3）在一些直径小、高度矮的小罐应用中，6.3GHz雷达天线长

6、（300-400mm）无形中增大了盲区（大约600mm），由于6.3GHz雷达方向性差（开角大）在小罐中会产生多径反射；26GHz雷达频率高频，天线短，方向性好，克服了6.3GHz雷达的缺点，适用于小罐测量。　　4）由于现场环境恶劣，随着时间推移，雷达天线会堆积污物、水汽等，26GHz雷达天线小，加天线罩可大大减少和避免污物、水汽影响；6.3GHz雷达天线大，加天线罩很困难，且仪表较沉重，清理困难。　　5）由于26GHz雷达方向性好，很多恶劣工况，可通过简单隔离，将雷达装在容器外进行测量。目前，26GHz雷达物

7、位计的价格已与6.3GHz雷达物位计价格相当，这更促进了26GHz雷达物位计的广泛应用。可以预见，6.3GHz雷达物位计市场占有率会大大降低。随着技术的进步，我们期待更高频率（如：88~90GHz）、更小开角（如：2°，3°）、更小体积的雷达物位计的面世，我们将在此领域中不懈地努力，将雷达物位测量做到极致。一、北京古大仪表公司26GHz高频雷达物位计北京古大仪表有限公司是一家生产雷达、超声波等物位检测仪表的专业公司，多年来我公司在不断进行新产品研发、生产的同时，根据各行业的特殊需要和要求，与多家单位密切合作，我

8、们所提供的产品满足并解决了诸多工业过程控制和物位检测的需要。根据水文、水质监测行业对于水位检测的使用环境及特点，我公司积极推荐高频雷达物位计GDRD56/GDRD58，并在同行业使用中发挥了重要作用。有关仪表选型和详细技术参数可参见“仪表选型样本”。一般情况，GDRD56多用于工业过程中工况环境较为复杂的液体液位检测，如高浓度蒸汽、高温、高压等恶劣条件下，其使用环境要比在水文、水质监测