一.概述：

　　物位測量的儀表在選型時，與壓力或流量測量等儀表有很大不同。這是因?yàn)槲镂粶y量的現(xiàn)場情況千差萬別,，而生產(chǎn)商又很難設(shè)計(jì)出能滿足所有工況應(yīng)用的物位儀表,。只有充分了解儀表特點(diǎn)及現(xiàn)場應(yīng)用條件，才能正確選擇所需要的產(chǎn)品,，同時充分發(fā)揮儀表的測量性能,。

　　在非接觸式物位測量儀表中，一般有超聲波物位計(jì)和雷達(dá)物位計(jì)兩種,，而后者占有主要的地位. 這是因?yàn)槔走_(dá)技術(shù)的應(yīng)用近年來獲得了快速發(fā)展. 雷達(dá)物位計(jì)中高頻頭和天線是眼睛,，回波處理是物位計(jì)的大腦。雷達(dá)物位計(jì)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(jì)應(yīng)用效果,。回波質(zhì)量定義為最小回波幅度（在最惡劣條件下回波幅度）與最大噪聲幅度（虛假回波,、多徑反射波等的幅度）之比,。回波質(zhì)量數(shù)值越大,，物位計(jì)測量效果越好,。　　雷達(dá)物位計(jì)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(shù),，該常數(shù)越穩(wěn)定越有利于傳播,。雷達(dá)波是電磁波，電磁波在傳播過程中不受傳播介質(zhì)穩(wěn)定程度的影響,，只與其介電常數(shù)有關(guān),。這是雷達(dá)技術(shù)與超聲波技術(shù)的重大區(qū)別。2.被測介質(zhì)表面狀況,，表面越平整,，其介電常數(shù)越大，則越有利于回波反射,。

　　所以考慮現(xiàn)場情況時,，應(yīng)特別注意這兩個方面：1.天線到被測介質(zhì)間空氣介電常數(shù)的分布。2.被測介質(zhì)的表面狀態(tài)及其介電常數(shù),。

　　雷達(dá)物位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：不受空氣波動影響,，隨距離衰減小，穿透力強(qiáng),。

　　同時雷達(dá)物位計(jì)也存在一定的局限性,；其一，影響雷達(dá)物位計(jì)的性能是介電常數(shù),，在真空中雷達(dá)衰減極小,，當(dāng)空氣中存在影響雷達(dá)衰減的物質(zhì)時,，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受到影響。其二,，如果被測介質(zhì)的揮發(fā)氣體在天線上聚集,，或水蒸汽在天線上聚結(jié)，此時,，就會影響雷達(dá)波發(fā)射,，嚴(yán)重時可導(dǎo)致雷達(dá)波不能發(fā)出。 其三,，被測介質(zhì)的介電常數(shù)不能太小,。其四，盡管溫度和壓力對雷達(dá)影響極小,，但由于雷達(dá)天線是由不同材料做成,，雷達(dá)物位計(jì)可適應(yīng)溫度和壓力的范圍取決于其天線所使用的材料，以及物位計(jì)本身的密封結(jié)構(gòu),。

　　在超聲波物位計(jì)的應(yīng)用中,，要獲得比較好的回波，換能器工作頻率大約 40KHz,，波長大約 9mm,，這時發(fā)射波的開角為7°-8°。工作頻率越高,，其開角越小,，量程相對也較小。與超聲波物位計(jì)相比,，雷達(dá)物位計(jì)要獲得上述效果的回波,，其工作頻率應(yīng)為 26GHz，此時,，其波長為 11mm,。當(dāng)用口徑為 100mm的喇叭時，可獲得 7°-8°開角的發(fā)射波,。如果雷達(dá)物位計(jì)的工作頻率為 6GHz,，則相當(dāng)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(jì)在物位測量中各項(xiàng)指標(biāo)都很不理想,，不適于固體料位的測量,。

　　二，雷達(dá)物位計(jì)的種類及應(yīng)用：

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

　　與低頻脈沖雷達(dá)物位計(jì)相比，高頻脈沖雷達(dá)物位計(jì)在應(yīng)用過程中有以下優(yōu)點(diǎn)：

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

　　2．26GHz雷達(dá)波長 11mm,，6GHz雷達(dá)波長 50mm，雷達(dá)物位計(jì)在測量散裝料位時,，雷達(dá)波反射主要來自料面的漫反射,，漫反射的強(qiáng)度與物料大小成正比，與波長成反比,，而大部份散裝料直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 50mm,，這就是目前 26GHz雷達(dá)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(yīng)用中,， 6GHz雷達(dá)天線長（300-400mm）無形中增大了盲區(qū)（大約 600mm）,，另外由于6GHz雷達(dá)方向性差（開角大）在小罐中會產(chǎn)生多徑反射；而26GHz雷達(dá)頻率高,，天線短,，方向性好，克服了6GHz雷達(dá)的缺點(diǎn),，適用于小罐測量,。

　　4．由于現(xiàn)場環(huán)境惡劣，隨著時間推移,，雷達(dá)天線會堆積污物,、水汽等， 26GHz雷達(dá)天線小,，附加天線罩可大大改善因污物,、水汽造成的影響； 6GHz雷達(dá)天線大,，加天線罩很困難,。且儀表較沉重，清理困難,。

　　5．由于 26GHz雷達(dá)方向性好,，很多惡劣工況，可通過簡單隔離,，將雷達(dá)物位計(jì)裝在容器外進(jìn)行測量,。

　　冶金行業(yè)的工況相當(dāng)復(fù)雜,，各個工序的對于物位測量的要求均不相同：同時測量介質(zhì)的性質(zhì)；測量介質(zhì)的溫度,、壓力,；防爆、防護(hù)等級,；測量環(huán)境有無粉塵,、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(rèn)真、詳細(xì)了解和分析,，必要的情況下要到使用現(xiàn)場做實(shí)地勘查,，才能保證獲得最佳的使用效果。

　　在選擇雷達(dá)物位計(jì)時首先要考慮天線材質(zhì)和頻率的不同,。其頻率主要有 6GHz和 26GHz兩種,； 但6GHz雷達(dá)物位計(jì)已經(jīng)屬于淘汰產(chǎn)品，應(yīng)用時盡量選用 26GHz高頻雷達(dá)物位計(jì),。26GHz高頻雷達(dá)物位計(jì)的天線種類很多,，各有特點(diǎn)： LM-RD-55型高頻雷達(dá)物位計(jì)的天線，是全四氟（PTFE）密封天線,，適合工況較好（測距短,，液面穩(wěn)定）的液體，腐蝕性液體,。少量的揮發(fā)物對天線只造成輕微污染,。一般應(yīng)用在水處理車間的LM-RD-55型高頻雷達(dá)物位計(jì)，安裝位置為循環(huán)水工序中間水箱上,，因水箱內(nèi)泡沫較多,，而且大多數(shù)為露天室外安裝。

　　LM-RD-56,、58,、59型高頻雷達(dá)物位計(jì)的天線分以下不同種類：1.不繡鋼喇叭天線，適合較干凈沒有揮發(fā)物的工況,。 2.不繡鋼喇叭加 PTFE罩天線,，適合有揮發(fā)物，粉塵的工況,。3.全朔料天線帶 PTFE罩天線,，適合有揮發(fā)物,，粉塵，凝結(jié)的工況,。4.不繡鋼喇叭帶吹掃天線,，經(jīng)壓縮空氣做吹掃風(fēng)，適合對天線污染嚴(yán)重的工況,。5.加天線延長管和散熱管,，可用于超高溫工況（如鋼水）。比較適用于冶金行業(yè)轉(zhuǎn)爐,、高爐上料倉位，原料倉,，如果現(xiàn)場工況粉塵比較大,，礦粉中又存在水汽，使用時盡量選用LM-RD-58/59型高頻雷達(dá)物位計(jì),。