什么是雷达液位变送器频率范围?用户在选购雷达液位计时,经常会遇到不同的规格和型号,其中最常见的是不同的测量频率,例如8GHz、26GHz、80GHz、120GHz等等。它们都是雷达液位计,为什么频率会有如此大的差异?不同频率的产品各有什么优缺点?希望通过本文的介绍,您在选购雷达液位计时,能够根据自身的工作条件选择合适的产品。

雷达液位变送器频率范围分类
雷达液位变送器是一种基于电磁波发射和反射接收原理来判断物料液位的测量仪器。根据发射信号的类型,雷达液位变送器可分为脉冲雷达液位变送器和调频连续波雷达液位变送器两大类。
脉冲雷达是基于时域反射计 (TDR) 进行测量的。 即雷达天线发射以光速传播的高频脉冲电磁波。
当雷达液位发射器的脉冲遇到被测介质表面时,部分脉冲会被反射形成回波,返回到脉冲发射装置。发射装置与被测介质表面之间的距离与脉冲的传播时间成正比。通过计算即可得到液位高度。
调频连续波雷达是基于调频连续波(FMCW)的频率差。 即雷达采用同步调频技术。 发射器和接收器安装在顶部。
发射器发射微波信号,其频率已线性调制到液体表面。 当微波信号向下传播到液体表面并被反射回接收器时。 由于时间延迟,传输信号的频率发生变化。 雷达波通过的距离是通过接收到的反射波和发射波之间的频率差来计算的。
一般来说,调频范围越大,测量距离越远,线性度越好,分辨率也越高。
微波是指频率范围为300MHz至3x103GHz的电磁波,其对应的波长范围为0.1mm至1m。 这一段电磁频谱包括分米波(频率范围300MHz~3GHz)、厘米波(频率范围3~30GHz)、毫米波(频率范围30~300GHz)和亚毫米波(频率范围(300MHz~3x103GHz))四个波段.
市面上常见的雷达有近两年出现的6GHz、26GHz和80GHz三种。6GHz雷达的波长为50mm,26GHz雷达的波长为11mm,两者均为厘米波雷达,属于工作在厘米波频段的微波雷达。80GHz雷达的波长为4mm,属于工作在毫米波频段的毫米波雷达。
不同频率雷达液位变送器的比较
雷达液位变送器频率范围对测量的影响
雷达液位计通过天线发射电磁波。电磁波频率越高,能量越大;波长越短,散射现象越明显。反之,能量越低,波长越长,能量越不容易被气相层吸收。
对于相同尺寸的天线,波长为1.2cm、频率为26GHZ的液位传感器比波长为6cm、频率为3GHZ的液位传感器增益高10倍。 (备注:天线增益是表示定向天线辐射集中程度的参数)。
雷达液位计的整体波束宽度与其工作频率成反比。因此,对于相同直径的天线,如果提高雷达液位计的频率,其波束宽度将小于低频设备的波束宽度,而窄波束可以最大限度地减少喷嘴、罐壁和干扰的影响。
同时,雷达液位计的测量范围也受到频率、天线尺寸、液体介电常数和工艺条件等因素的影响。
特色雷达液位变送器
雷达液位变送器频率范围在应用上的区别
肮脏和被污染的环境
长期使用,天线上积累的污垢和污染物会影响雷达信号的强度和方向。 对于高频信号,覆盖天线的任何污垢都会吸收更多的能量,并且波束的方向可能会改变。 这会导致信号强度损失。 因此,低频和中频技术更合适。
带有冷凝水和/或蒸汽的储罐
冷凝水和蒸汽会导致产品表面的反射被水滴的“噪音”掩盖。 这对于高频信号来说是一个更大的问题。 所以中低频技术是更好的选择。 应始终避免使用具有平坦水平表面的天线以防止冷凝。
高蒸汽和搅拌
务必选择80G毫米波雷达料位计。80G雷达料位计具有高发射频率、良好的穿透力,且不受蒸汽影响。2°的发射角可有效避免搅拌叶片的干扰。独特的回波跟踪算法可避免在高料位时读取多个回波。
具有湍流、波浪和涟漪的应用
大型罐体中的工艺液体表面经常会出现波浪和涟漪。 这种湍流对高频测量尤其不利。 低频和中频电平仪器发出更长的波长,使其性能更好。
泡沫应用
与灰尘和冷凝水一样,液体表面的泡沫层会吸收雷达信号,使精确测量变得更加困难。低频最适合用于啤酒、糖蜜或乳胶等浓稠泡沫。对于较稀的泡沫,中频效果良好。高频技术应避免用于泡沫测量。
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散装液体储罐
许多散装储罐采用浮顶式设计,需要通过静压管进行液位测量。低频雷达因其对管壁积垢的敏感度较低,常用于此类应用。但对于并非完全笔直的储罐和管道,高频雷达则难以胜任。
中小型集装箱
这些船只通常高达 20 米 (m),并且经常面临具有挑战性的条件。 例如冷凝、污染、湍流和泡沫。 中频技术是这个坦克的一个很好的选择,因为它结合了小型天线和良好的可靠性。
小罐/桶
在大约 0.5 至 1.5 m 高的小型水箱中,喷嘴的尺寸和位置可能会受到限制。 短测量范围和对小型天线的需求意味着 HF 和 MF 技术是这些应用的有吸引力的选择。
测量固体含量时,最佳频率取决于具体应用。低频和中频适用于粉尘、冷凝水和粗颗粒固体。高频则适用于细粉。
冷凝对于高频雷达来说通常是一个挑战。 但是对于固体,会出现另一个问题:冷凝与某些类型的固体结合会导致材料快速堆积。 这很快就会堵塞小喷嘴开口并覆盖高频雷达的小天线。
更多液位测量解决方案
雷达液位计因其独特的优势而深受广大用户的青睐。无论是有毒介质、腐蚀性介质还是固体介质,它都能承受各种严苛的测量条件,保持稳定可靠的工作。即使是液体、粉尘或浆状物料介质,也能实现稳定、精确的测量。
什么是雷达液位变送器的频率范围?希望通过本文,您能对此有更深入的了解。在选择适用于不同液位测量应用的非接触式雷达液位变送器时,频率范围的选择至关重要。
经过多年的经验总结,我们总结了雷达液位变送器频率范围应用方面的差异。
日期 测量蒸汽 和泡沫,和凝结水,首先选择低频雷达。
在大多数其他应用中,高频雷达是首选,因为它易于安装。 较低的频率降低了对蒸汽、泡沫和天线污染的敏感性。
低频雷达具有更宽的波束速度角,可以更好地处理蒸汽、灰尘、冷凝水、污染和湍流表面。
更高的频率可以最大限度地减少对喷嘴、罐壁和扰动的影响。
如果您需要选择雷达液位变送器,或者对雷达液位变送器的频率范围仍有疑问,请随时联系我们的销售工程师。
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吴鹏,1980年出生,是一位德高望重的男性工程师,在自动化领域拥有丰富的经验。 凭借 20 多年的行业经验,Wu 在学术界和工程项目方面都做出了重大贡献。
在他的职业生涯中,吴鹏参与了无数的国家和国际工程项目。 他的一些最著名的项目包括炼油厂智能控制系统的开发、石化厂尖端分布式控制系统的设计以及天然气管道控制算法的优化。













