雷達物位計
江蘇奧科儀表有限公司
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雷達物位計對固體物料倉（包括粉礦倉）物位測量、工作穩定的調頻物位計。適用于倉內結構復雜（含有不可移除的障礙物）、倉內粉塵較多、物料反射弱等工況惡劣的現場。適用于對液體、漿料、顆粒料及塊料的物位進行非接觸式連續測量，適用于溫度、壓力變化大；有惰性氣體及揮發存在的場合。采用微波脈沖的測量方法，并可在工業頻率波段范圍內正常工作。波束能量較低，可安裝于各種金屬、 非 金屬容器或管道內，對人體及環境均無傷害。
工作原理
物位計采用調頻連續波（FMCW）原理，利用發射信號與接收信號之間的頻率差來確定目標距離。基于FMCW原理的物位計連續處理回波信號，所以在物位測量的準確性、及時性以及穩定性效果更佳。
根據多個現場的數據采集以及實驗，功能完善的數據處理算法，建立了可靠的數學模型。可根據現場倉內的實際情況采集相應的數學模型，讓物位計更適應現場物位的測量。
調頻連續波雷達原理圖
S：距離 C：光速 △f：差頻 B：掃頻帶寬 T：掃頻時間
產品特點
1、業X波段固體物位計。X波段雷達兼顧穿透能力、抗干擾能力、測量精度以及反射特性等綜合性能指標。大波束角檢測技術的突破使該技術得以從以往的高精度液位測量領域拓展到高性能固體物位測量領域。
2、量程150m，盲區0米，精度5mm，重復性0.5mm，分辨率0.3mm。
3、具有標準料位、最高料位、最低料位、平均料位，智能料位共5種料位檢測模式供用戶選擇，可對料倉位進行更全面的監測。
4、操作使用極其便捷。可以通過紅外遙控器、HART手持器、HART總線等手段對儀表進行本地及遠程設置及調試，并有高度智能化的設置向導功能，引導用戶在5分鐘之內即可完成對儀表的參數設置。
性能指標
雷達物位計輸入
天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路，微處理器對此信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，精度可達到毫米級。距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比：
D=C×T/2
其中C為光速
因空罐的距離E已知，則物位L為：
L=E-D
輸出
通過輸入空罐高度E（=零點），滿罐高度F（=滿量程）及一些應用參數來設定，應用參數將自動使儀表適應測量環境。對應于4－20mA輸出。
測量盲區
盲區（BD）是從測量參考點到最高物位時的介質表面的最小距離。
測量條件
注意事項
測量范圍從波束觸及罐低的那一點開始計算，但在特殊情況下，若罐低為凹型或錐形，當物位低于此點時無法進行測量。
若介質為低介電常數當其處于低液位時，罐低可見，此時為保證測量精度，建議將零點定在低高度為C 的位置。
理論上測量達到天線尖端的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測量范圍的終值應距離天線的尖端至少50mm。
對于過溢保護，可定義一段安全距離附加在盲區上。
最小測量范圍與天線有關。
隨濃度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以將其反射，但在一定的條件下是可以進行測量的。
測量范圍超出的動作
當測量范圍超出時，儀表輸出為22mA電流。
電氣連接
兩線制
HART通信的最小負載：250Ω
電纜入口：M20×1.5
內設極性反接，射頻干擾，及尖峰過壓的保護電路。
調試
GDPULS可以通過三種方式調試：
通過顯示調整模塊GPM
通過調試軟件GDPFSOFTWARE
通過HART手持編程器
現場現場編程模塊（GPM）
GPM編程器由6個按鍵和一個液晶顯示屏，可以顯示調整菜單和參數設置。其功能相當于一個分析處理儀表。
通過GDPF軟件調試
無論那種信號輸出，4…20mA/HART, Profibus PA,雷達傳感器都可以通過軟件進行調試。采用GDPF軟件進行調試，GDPULS需要一個儀表CONNECTCAT驅動器。軟件和CONNECTCAT驅動器可以作為附件訂購。
使用軟件調試的時候，給雷達儀表加電24VDC，同時在連接HART適配器前端加一個250歐姆的電阻。如果一體式HART電阻（內部電阻250歐姆）的供電儀表，就不需要附加外部電阻，這時候HART適配器可以和4…20mA線并聯。
安裝說明
定位
推薦距離（1）墻至安裝短管的外壁：
離罐壁為罐直徑1/6處，最小為30cm。
不能安裝在入料口的上方（4）。
不能安裝在中心位置（3），干擾回波會導致信號丟失。
為防止直接日曬或雨淋，建議使用保護蓋。
罐內安裝
在信號波束內，應避免由如下安裝物（1）：例如限位開關，溫度傳感器等。
對稱裝置（2），如真空環， 線圈，擋板等等。
選擇
天線尺寸：天線越大，波束角越小，干擾回波將越弱。
天線調整：將天線調整到測量位置。
導波管：導波管用來避免干擾回波。
頂部反射
由于浮動頂的不穩定移動性，所以浮動頂不推薦使用于高精度測量，一種特殊的反射裝置可在浮動頂應用。
安裝位置：
浮頂上反射板位置：
反射裝置的上部邊緣水平。
對于傾斜面（例如圓形浮頂），反射裝置的支撐裝置的支撐腳必須根據需要進行調整。
罐內安裝
標準安裝
雷達天線不可向罐壁傾斜。
為了使溫度影響最小化，在對接法蘭的連接處必須使用彈簧墊圈。
桿式天線必須伸出安裝短管。
垂直放置桿式天線，不要讓雷達束指向罐壁。
雷達天線不可向罐壁傾斜。
喇叭天線必須延伸出安裝短管，否則應使用天線延伸管。
喇叭天線必須調整至垂直，不要讓雷達束指向罐壁。
導波管內安裝
雷達傳感器通過導波管或旁通管進行測量，測量管起到導波作用。下面是一個測量管（導波管的構造圖）
測量管內壁必須平滑，如果可能的話測量管的內徑需要與喇叭口的直徑相符，請使用拉拔或縱伸焊接的不銹鋼管。可以通過預先焊接的法蘭盤或焊接頭延長測量管。
必須注意：
焊接時，不能產生凸點或凸緣。將法蘭和測量管對齊固定，然后焊接。焊接不要穿透測量管管壁管內壁必須保持平滑，一定要小心的除去焊縫和不平滑的地方，否則會造成很強的虛假回波。
波束角
波束角為當雷達能量密度達到最大能量密度的一半（3dB）寬度時的角度α，微波可散射到波束外部且可被干擾裝置所反射，波束角與天線型號（直徑）有關。
