城关几种常见雷达物位计的原理

　　雷达物位计作为一种常见的物位仪表产品，常用于测量各种金属和非金属容器或管道中的液体、泥浆和颗粒物料的物位。根据雷达物位计的工作方式，雷达物位计有接触式和非接触式两种。与接触式雷达物位计相比，非接触式雷达物位计是近年来发展最快的测量仪器，具有安装简单、维护少、使用灵活、不受仓库灰尘和温度影响等优点。根据微波波形，非接触式雷达物位计可分为脉冲雷达物位计和调频连续波雷达物位计。接触式雷达物位计主要包括城关导波雷达物位计。本文讨论了这些常用雷达物位计的原理和应用。

　　一、几种常见雷达物位计的原理

　　1.城关导波雷达物位计

　　导波雷达发射的高频微波脉冲沿探测部件(钢缆或钢管)传播。遇到被测介质时，由于介电常数突变而发射，一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲和反射脉冲之间的时间间隔与被测介质的距离成正比。实际物位值可以由雷达物位计记录的发射脉冲和接收脉冲的时间来计算。

　　2.脉冲雷达物位计

　　脉冲雷达物位计发射微波脉冲，微波脉冲以光速传播(在空气中)。击中被测介质表面后(介电常数必须大于传播介质的介电常数)，部分微波被反射回来(反射量取决于材料表面的平整度/介电常数)，由同一天线接收。介质的反射量(反射率)越大，信号越强，测量越好。反射量(速率)越小，信号越弱，越容易受到干扰。通过精确地识别发射脉冲和接收脉冲之间的时间间隔t，可以进一步计算从天线到被测介质表面的距离d。

　　3.调频连续波雷达物位计

　　FMCW雷达使用24GHZ作为测量基频(载频)，2GHZ作为调整带宽，整个扫描时间为7ms，完成一次线性扫描。信号发射后，经过一定时间延迟后接收到回波信号。线性扫频产生的时间差与物位距离成正比。由于反射波较多，所有的回波时间都是通过快速傅里叶变换(FFT)进行变换，将时间信号转换成具有一定能量的频谱。较高和较陡的视频频谱信号是有用的信号。