一、概述：

物位測量的儀表在選型時(shí)，與壓力或流量測量等儀表有很大不同。這是因為物位測量的現場(chǎng)情況千差萬(wàn)別，而生產(chǎn)商又很難設計出能滿(mǎn)足所有工況應用的物位儀表。只有充分了解儀表特點(diǎn)及現場(chǎng)應用條件，才能正確選擇所需要的產(chǎn)品，同時(shí)充分發(fā)揮儀表的測量性能。

在非接觸式物位測量?jì)x表中，一般有超聲波物位計和雷達物位計兩種，而后者占有主要的地位. 這是因為雷達技術(shù)的應用近年來(lái)獲得了快速發(fā)展. 雷達物位計中高頻頭和天線(xiàn)是眼睛，回波處理是物位計的大腦。雷達物位計發(fā)出的電磁波遇到被測介質(zhì)被反射，反射回波的質(zhì)量反映了物位計應用效果?；夭ㄙ|(zhì)量定義為最小回波幅度（在最?lèi)毫訔l件下回波幅度）與最大噪聲幅度（虛假回波、多徑反射波等的幅度）之比?；夭ㄙ|(zhì)量數值越大，物位計測量效果越好。

雷達物位計的回波質(zhì)量主要受以下因素影響: 1.傳播介質(zhì)的介電常數，該常數越穩定越有利于傳播。雷達波是電磁波，電磁波在傳播過(guò)程中不受傳播介質(zhì)穩定程度的影響，只與其介電常數有關(guān)。這是雷達技術(shù)與超聲波技術(shù)的重大區別。2.被測介質(zhì)表面狀況，表面越平整，其介電常數越大，則越有利于回波反射。

所以考慮現場(chǎng)情況時(shí)，應特別注意這兩個(gè)方面：1.天線(xiàn)到被測介質(zhì)間空氣介電常數的分布。2.被測介質(zhì)的表面狀態(tài)及其介電常數。

雷達物位計的優(yōu)點(diǎn)是：不受空氣波動(dòng)影響，隨距離衰減小，穿透力強。

同時(shí)雷達物位計也存在一定的局限性；其一，影響雷達物位計的性能是介電常數，在真空中雷達衰減極小，當空氣中存在影響雷達衰減的物質(zhì)時(shí)，例如：含高介電性的粉塵粉末（石墨，鐵合金等），水蒸氣等，其測量距離和效果都會(huì )受到影響。其二，如果被測介質(zhì)的揮發(fā)氣體在天線(xiàn)上聚集，或水蒸汽在天線(xiàn)上聚結，此時(shí)，就會(huì )影響雷達波發(fā)射，嚴重時(shí)可導致雷達波不能發(fā)出。 其三，被測介質(zhì)的介電常數不能太小。其四，盡管溫度和壓力對雷達影響極小，但由于雷達天線(xiàn)是由不同材料做成，雷達物位計可適應溫度和壓力的范圍取決于其天線(xiàn)所使用的材料，以及物位計本身的密封結構。

在超聲波物位計的應用中，要獲得比較好的回波，換能器工作頻率大約 40KHz，波長(cháng)大約 9mm，這時(shí)發(fā)射波的開(kāi)角為7°-8°。工作頻率越高，其開(kāi)角越小，量程相對也較小。與超聲波物位計相比，雷達物位計要獲得上述效果的回波，其工作頻率應為 26GHz，此時(shí)，其波長(cháng)為 11mm。當用口徑為 100mm的喇叭時(shí)，可獲得 7°-8°開(kāi)角的發(fā)射波。如果雷達物位計的工作頻率為 6GHz，則相當于超聲波的工作頻率為 10KHz。而工作頻率為 10kHz的超聲波物位計在物位測量中各項指標都很不理想，不適于固體料位的測量。

二、雷達物位計的種類(lèi)及應用：

雷達物位計目前已成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，主要分為脈沖雷達物位計和導波雷達物位計。低頻脈沖雷達物位計盡管具有價(jià)格相對低廉的優(yōu)點(diǎn)，但在主要應用領(lǐng)域中，屬于逐漸被淘汰的產(chǎn)品。

與低頻脈沖雷達物位計相比，高頻脈沖雷達物位計在應用過(guò)程中有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．高頻雷達物位計（主要指 26GHz和 24GHz）具有能量高，波束角小，天線(xiàn)尺寸小，精度高等優(yōu)點(diǎn)。

2．26GHz雷達波長(cháng) 11mm，6GHz雷達波長(cháng) 50mm，雷達物位計在測量散裝料位時(shí)，雷達波反射主要來(lái)自料面的漫反射，漫反射的強度與物料大小成正比，與波長(cháng)成反比，而大部份散裝料直徑遠遠小于 50mm，這就是目前 26GHz雷達是測量散裝料物位最佳選擇的原因。

3．在一些直徑小而高度并不是很高的小型罐的應用中， 6GHz雷達天線(xiàn)長(cháng)（300-400mm）無(wú)形中增大了盲區（大約 600mm），另外由于6GHz雷達方向性差（開(kāi)角大）在小罐中會(huì )產(chǎn)生多徑反射；而26GHz雷達頻率高，天線(xiàn)短，方向性好，克服了6GHz雷達的缺點(diǎn)，適用于小罐測量。

4．由于現場(chǎng)環(huán)境惡劣，隨著(zhù)時(shí)間推移，雷達天線(xiàn)會(huì )堆積污物、水汽等， 26GHz雷達天線(xiàn)小，附加天線(xiàn)罩可大大改善因污物、水汽造成的影響； 6GHz雷達天線(xiàn)大，加天線(xiàn)罩很困難。且儀表較沉重，清理困難。

5．由于 26GHz雷達方向性好，很多惡劣工況，可通過(guò)簡(jiǎn)單隔離，將雷達物位計裝在容器外進(jìn)行測量。

冶金行業(yè)的工況相當復雜，各個(gè)工序的對于物位測量的要求均不相同：同時(shí)測量介質(zhì)的性質(zhì)；測量介質(zhì)的溫度、壓力；防爆、防護等級；測量環(huán)境有無(wú)粉塵、蒸汽和泡沫；容器罐、池、料倉、料庫的幾何尺寸及安裝位置都會(huì )對所使用的儀表有不同要求。因此，儀表選型前必須對使用的工況環(huán)境做認真、詳細了解和分析，必要的情況下要到使用現場(chǎng)做實(shí)地勘查，才能保證獲得最佳的使用效果。

在選擇雷達物位計時(shí)首先要考慮天線(xiàn)材質(zhì)和頻率的不同。其頻率主要有 6GHz和 26GHz兩種； 但6GHz雷達物位計已經(jīng)屬于淘汰產(chǎn)品，應用時(shí)盡量選用 26GHz高頻雷達物位計。26GHz高頻雷達物位計的天線(xiàn)種類(lèi)很多，各有特點(diǎn)： LM-RD-55型高頻雷達物位計的天線(xiàn)，是全四氟（PTFE）密封天線(xiàn)，適合工況較好（測距短，液面穩定）的液體，腐蝕性液體。少量的揮發(fā)物對天線(xiàn)只造成輕微污染。一般應用在水處理車(chē)間的LM-RD-55型高頻雷達物位計，安裝位置為循環(huán)水工序中間水箱上，因水箱內泡沫較多，而且大多數為露天室外安裝。
LM-RD-56、58、59型高頻雷達物位計的天線(xiàn)分以下不同種類(lèi)：1.不繡鋼喇叭天線(xiàn)，適合較干凈沒(méi)有揮發(fā)物的工況。 2.不繡鋼喇叭加 PTFE罩天線(xiàn)，適合有揮發(fā)物，粉塵的工況。3.全朔料天線(xiàn)帶 PTFE罩天線(xiàn)，適合有揮發(fā)物，粉塵，凝結的工況。4.不繡鋼喇叭帶吹掃天線(xiàn)，經(jīng)壓縮空氣做吹掃風(fēng)，適合對天線(xiàn)污染嚴重的工況。5.加天線(xiàn)延長(cháng)管和散熱管，可用于超高溫工況（如鋼水）。比較適用于冶金行業(yè)轉爐、高爐上料倉位，原料倉，如果現場(chǎng)工況粉塵比較大，礦粉中又存在水汽，使用時(shí)盡量選用LM-RD-58/59型高頻雷達物位計