雷达料位计和超声波液位计

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(雷达料位计和超声波液位计)

?按键操作，图形化快速启动向导—设置简单
以下是SIEMENS物位计部分型号展示：
7ML5421-0JD01-0BA2；7ML5421-0AD01-0BA2；7ML5421-0BD01-0BA2；7ML5421-0DD01-0BA2；
7ML5421-0SD01-0BA2；7ML5421-0CD01-0BA2；7ML5421-0TD01-0BA2；7ML5421-0GD01-0BA2；
7ML5421-0UD01-0BA2；7ML5421-0ED01-0BA2；7ML5421-0FD01-0BA2；7ML5421-0KD01-0BA2；
7ML5421-0ND01-0BA2；7ML5421-0QD01-0BA2；7ML5421-0RD01-0BA2；7ML5421-0VD01-0BA2；
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(雷达料位计和超声波液位计)

与之相比，雷达的是电磁波，不受真空度影响，对介质温度压力的适用范围又很宽，随着高频雷达的出现，其应用范围就更加广泛了，所以在物位测量中，雷达是一个非常好的选择。
特有的性能比对
1.精准性的比对
超声波液位计，带有非接触特性；可测定的范畴，包含实验液体、颗粒态势下的固体。但是超声波带有不断更替的特性，各时段的声波存储、曲线解析，耗时偏长。因此，不适宜安设在液位变更速率偏快的环境。
雷达液位计，受到环境特有的干扰偏小，这是凸显优势；测量得来的数值，精度更高。例如：超声波仪器，不适宜高压高温、蒸气弥散着的雾状空间、夹带着粉尘的空间；但雷达液位计，就能适宜这一环境。设定的最大量程，能超出32米；被测介质温度，能超出240℃；荷载压力，会超出6.3MPa。雷达液位计精度会高于超声波。
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E+H雷达液位计内置参数示意图。在E+H雷达液位计的现场调试过程中需注意以下参数的设置，参数设置的合理性将直接影响到介质测量的准确性3。
1）罐体形状：在“00”基本设定菜单中“002”设置，包括拱顶罐、卧式柱形罐、旁通管、导波管（也适用于导波天线应用）、平顶罐、球罐等。
2）介质条件：在“00”基本设定菜单中“003”设置，包括介电常数未知、于1.4至1.9之间、于1.9至4之间、于4至10之间、大于10这几种类型。
3）过程条件：在“00”基本设定菜单中“004”设置，包括标准状态、平静表面、波动表面、搅拌器、快速变化等状态。
4）空罐高度：在“00”基本设定菜单中“005”设置。输入从法兰（测量的参考点）到zui低液位（＝零点）的距离。见图1内置参数示意图“E”标识。
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雷达液位计又称微波液位计（Radar），是取英文词组“RAdioDetectionAndRanging”的词头字母而来的缩写词。微波物位计朝一个目标发射电磁波，电磁波井发射后返回发射源。安装在发射源处的接收器捕获到反射波，并把它与发射波作比较，确定目标的存在和它到发射源的距离。 目前市场常见的微波物位计采用的工作原理主要有FMCW（连续调频）和脉冲两种。 RD1000系列雷达液位计采用线性的调制的高频信号，一般都是采用10GHz或高频24GHz(或26GMz)微波信号。它是一种基于复杂数学公式的间接测量方法，由频谱计算出物位距离。天线发射出被线性调制的连续高频微波信号并进行扫描，同时接收返回信号。发射微波信号和返回的微波信号之间的频率差与到介质表面的距离成一定比例关系。 脉冲雷达液位计，与超声波技术相似，使用时差原理计算到介质表面的距离。设备传输固定频率的脉冲，然后接收并建立回波图形。信号的传播时间直接与到介质的距离成一定比例。但是与超声波使用声波不同，雷达使用的是电磁波。它利用好几万个脉冲来“扫描”容器并得到完整的回波图。 雷达液位计的典型波段为5.8GHz、10GHz、24GHz、26GHz。通常我们称5.8GHz（或6.3GHz）的频率为C波段微波；10GHz的频率为X波段微波;24GHz（或26GHz）的频率为K波段微波。 由于雷达液位计的增益系数和波束角的大小和微波的波长以及雷达液位计的喇叭口尺寸大小有关系。因此，越来越多的雷达液位计制造商开始研发采用高频率微波技术来改善雷达液位计的性能。同时，采用高频技术后，可以在提高雷达性能的同时，大大缩小天线的尺寸，使安装更加方便。 由于雷达液位计采用的微波是一种电磁波，在传播的过程不需要传输媒介的传递，因此基本上不需要考虑挥发性气体和蒸汽、温度、压力（真空）、甚至粉尘的影响。而且，由于是基于回波反射测距的原理（TOF），对雷达液位计来说，不存在磨损等问题，因此基本不需要维护；顶部安装的方式也使安装更加方便；而且由于微波的特性，相对其它液位测量方式，它的精度一般都能达到0.1%（全量程）的精度。由于雷达液位计具有这不可比拟的优点，越来越多的储罐用户开始采用雷达液位计来替代其他技术。
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一、频率对测量的影响
雷达液位计是通过天线发射电磁波，电磁波的频率越高，电磁波的能量越高，波长越短，散射现象越明显；反之能量越低，波长越长，能量不容易被气相层吸收。
对于同一尺寸的天线，一个波长为1.2cm、频率为26GHZ的液位计比一个波长为3cm、频率为10GHZ的液位计的增益高6倍。（备注：天线增益表示定向天线辐射集中程度的参数）不同频率（26106GHZ）、同一天线和介电常数及距离增长的接受信号图如下所示：
雷达液位计的总波束宽度与设备的频率成反比。因此对于同一直径的天线，如果雷达液位计的频率提高，波束宽度将低于较低频率的设备，狭窄的波束可将管嘴、罐壁和干扰物的影响降至最低。如下图所示（左侧是6GHZ的，右侧为26GHZ的）。
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