低频FMCWW雷达物位计的应用分析

分析了某品牌10GHz雷达物位计的4000个应用样本，该系列雷达物位计的应用主要集中在化工、石化、医药、农药、钢铁冶金等行业。其中，化工、石化和制药行业是工业仪表应用较为密集的行业，也是雷达物位计应用最多的行业，这些行业对仪表的各方面性能指标有着极为严格的要求，比如齐全的防爆型式，较高的防护等级，抗电磁干扰以及仪表能够适应严苛的工况等。

从分析结果看，液体相关应用占绝大多数，其中，与水相关的应用占比超过50%，这是因为水的应用较为普遍。另外，水的介电常数较大，对雷达信号的反射能力强，是低频FMCW雷达物位计的主要应用领域。水相关的应用往往采用工程塑料制成的杆状天线。对于腐蚀性的液体，PP或者PTFE制成的天线能够很好的应对腐蚀性介质气化或者凝结对接液部件造成腐蚀。同时，相比于其他测量技术，工程塑料制成的天线具有很明显的经济性，使得雷达物位计逐渐发展成为腐蚀性工况下物位测量的首选解决方案。

对于苯、酚和丙烯腈等有机介质，介电常数较低，反射效果较差，金属喇叭口天线接收信号的能力较强，因此，在有机介质相关应用中大都采用金属喇叭口天线（通常为DN150）。

固体应用的介质主要为煤和焦炭，雷达物位计常用于料仓内煤粉物位测量，需要克服灰尘对测量的影响以及固体或粉末状介质反射信号能力较差的情况。料仓中通常带有支撑结构，如果内部障碍物位于雷达波的传输路径就会产生严重的干扰信号，大尺寸的喇叭口天线（DN200）波束角较小，且信号接受能力较强，适用于这种工况。

对于食品制药相关应用而言，罐内通常会存在搅拌或者进料的情况，因此在罐的内部很难形成稳定液面或者液面上有大量的浮物或气泡存在。为了实现精确测量，需要在罐或者容器外部加装旁通管以获得相对理想的液面，通过测量旁通管内的液面来实现罐内液面的精准测量。这种情况下，雷达物位计需要具备专门适用于静井或者旁通管的天线系统，其尺寸往往较小（DN65/DN80）。

审核编辑黄宇