雷達(dá)物位計(jì)工作原理

雷達(dá)物位計(jì)工作原理

雷達(dá)物位計(jì)從測(cè)量原理角度分為：脈沖型雷達(dá)物位計(jì)、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)。

脈沖型雷達(dá)物位計(jì)原理

雷達(dá)物位計(jì)天線發(fā)射極窄的微波脈沖（例如：6G頻率雷達(dá)，即：發(fā)送一個(gè)△t時(shí)間（一般為1ns）的脈沖，疊加6GHZ的正弦波信號(hào)），這個(gè)脈沖以光速在空間傳播，碰到被測(cè)介質(zhì)表面，其部分能量被反射回來(lái)，被同一天線接收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時(shí)間間隔與天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比。

由于其發(fā)射脈沖與接收脈沖的時(shí)間間隔非常小，一般都采用時(shí)間拓展技術(shù)，并采用多次測(cè)量求平均的方法獲得最終結(jié)果；這種測(cè)量技術(shù)決定了其精度為5~10mm。

脈沖雷達(dá)由于采用微波脈沖信號(hào)，是間斷性發(fā)射脈沖方式，所以，脈沖雷達(dá)可以做到功率比較低，一般為0.5W內(nèi)�？梢院芊奖愕膶�(shí)現(xiàn)本安設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中大都采用大電容充電方式，等電容充電到一定容量后，進(jìn)行一次微波脈沖信號(hào)發(fā)射測(cè)量。這種設(shè)計(jì)方式?jīng)Q定了其在料位變化率比較快的情況下，會(huì)出現(xiàn)鎖波現(xiàn)象。

調(diào)頻連續(xù)波型雷達(dá)物位計(jì)

相對(duì)于脈沖回波時(shí)間差方式的測(cè)量原理，調(diào)頻連續(xù)波型液位雷達(dá)采用FMCW（頻率調(diào)制/連續(xù)波）體制，可以達(dá)到計(jì)量級(jí)的測(cè)量精度。

圖2 調(diào)頻連續(xù)波型液位雷達(dá)工作原理

其工作原理如圖2.安裝在罐頂液位計(jì)通過(guò)天線向液面發(fā)射經(jīng)頻率調(diào)制的電磁波信號(hào)，被測(cè)表面返回的信號(hào)被發(fā)射天線接收，并與天線發(fā)射的瞬時(shí)頻率信號(hào)比較。由于信號(hào)的頻率按照一定規(guī)律不斷變化，因此比較信號(hào)頻率與天線到液面的直線距離成比例。

綜合測(cè)量信號(hào)與油罐形狀參數(shù)，進(jìn)行幾何處理，就可以得到精確的液位高度和剩余量信息。