產(chǎn)品概述
76-81GHz雷達(dá)物位計(jì)是一款采用調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)原理的雷達(dá)產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于測(cè)量液體、漿料及粘稠物等的距離、料高、體積、重量及明渠流量，也可用于測(cè)量粉末、顆粒、塊狀等固體介質(zhì)。即使在多粉塵、有攪拌的應(yīng)用場(chǎng)合中，也可以穩(wěn)定測(cè)量。支持二線制和四線制應(yīng)用。產(chǎn)品最大量程可以達(dá)到120m, 盲區(qū)最小可以做到0.08m。由于工作頻率更高，波長(zhǎng)更短，所以尤其適合固體應(yīng)用，通過(guò)透鏡天線發(fā)射并接收電磁波的工作方式，在高粉塵、惡劣溫度環(huán)境下（+200℃）具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
 
測(cè)量原理
雷達(dá)物位計(jì)通過(guò)天線發(fā)射調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)（76-81GHz），頻率線性增加，并以光速在空間內(nèi)傳輸，遇到被測(cè)介質(zhì)表面發(fā)生反射，被同一天線接收，發(fā)射信號(hào)頻率與接收信號(hào)頻率的頻率差與被測(cè)距離成正比。采集到的頻率差信號(hào)，經(jīng)快速傅里葉變換（FFT）得到反射回波的頻譜，并以此計(jì)算得出待測(cè)目標(biāo)的距離。
 
主要優(yōu)勢(shì)

• （1）采用高達(dá)76-81GHz高頻雷達(dá)物位計(jì)的發(fā)射頻率，實(shí)現(xiàn)更緊湊的射頻架構(gòu)，更高的信噪比。
• （2）5GHz工作帶寬，使產(chǎn)品擁有更高的測(cè)量分辨率與測(cè)量精度，可用于計(jì)量級(jí)。
• （3）最窄3°天線波束角，能量更集中，具有更強(qiáng)抗干擾能力和更高可靠性。
• （4）測(cè)量盲區(qū)更小，對(duì)于小罐測(cè)量也會(huì)取得較好效果。
• （5）波長(zhǎng)更短，對(duì)于小顆粒介質(zhì)與傾斜的介質(zhì)表面具有更好的反射特性。
• （6）測(cè)量靈敏、刷新速度快、天線尺寸小、安裝簡(jiǎn)便、牢固耐用、免維護(hù)。
• （7）非接觸式測(cè)量，無(wú)磨損，無(wú)污染，可測(cè)量液體和固體介質(zhì)。
• （8）采用二線制回路供電的技術(shù)，供電電壓和輸出信號(hào)通過(guò)一根兩芯電纜傳輸，節(jié)省成本。
• （9）采用先進(jìn)微處理器和獨(dú)特回波處理技術(shù)，可適用于各種復(fù)雜工況。幾乎不受溫度、壓力、水蒸汽、粉塵等復(fù)雜工況的影響。
• （10）發(fā)射功率極低，可安裝于各種金屬、非金屬容器內(nèi)，對(duì)人體環(huán)境均無(wú)傷害。
• （11）帶有按鍵的顯示屏可方便設(shè)置儀表的參數(shù)。

技術(shù)規(guī)格

發(fā)射頻率	76-81GHz，調(diào)頻掃描頻率寬度5GHz
測(cè)量范圍	（0.08~120）m
測(cè)量精度	±1mm
波束角	3°、8°
使用介電常數(shù)范圍	>=2
供電范圍	（18~28）VDC（＜1W）、220VAC
通訊方式	HART/MODBUS總線
信號(hào)輸出	4~20mA/HART總線 或 RS485/MODBUS總線
故障輸出	3.6mA、22mA、保持
現(xiàn)場(chǎng)操作/編程	128×64 點(diǎn)陣顯示屏/四按鍵 可配置 上位機(jī)設(shè)置軟件
環(huán)境溫度/濕度	(-40~85)℃/≤95%RH
外殼材質(zhì)	鋁合金或不銹鋼可選
天線類型	透鏡天線，可配透鏡天線護(hù)罩/防腐型天線/天線散熱片/石英隔離法蘭盤(pán)
過(guò)程壓力	(-0.1~4)MPa
產(chǎn)品尺寸	φ100*270mm
電纜入口	M20*1.5或NPT1/2＂
推薦線纜	AWG18或0.75mm²
防護(hù)等級(jí)	IP68
安裝方式	螺紋或法蘭
凈重/毛重量	2.480Kg/2.995Kg
包裝箱尺寸	28*28*32cm
介質(zhì)耐溫	-40℃—130℃（高溫需定制）

 
安裝基本要求
天線發(fā)射微波脈沖時(shí)，都有一定發(fā)射角。從螺紋或法蘭下邊緣到被測(cè)介質(zhì)表面之間，微波發(fā)射角所輻射的區(qū)域內(nèi)，不得有障礙物。因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開(kāi)倉(cāng)內(nèi)設(shè)施，如：人梯、限位開(kāi)關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。否則將導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。另外須注意微波發(fā)射角度輻射區(qū)域不得與加料料流相交。必要時(shí)，須在空倉(cāng)時(shí)進(jìn)行“虛假回波學(xué)習(xí)”。安裝儀表時(shí)還要注意：最高料位不得進(jìn)入儀表的測(cè)量盲區(qū)，儀表距倉(cāng)壁必須保持一定的距離。儀表的安裝盡可能使天線的發(fā)射方向與被測(cè)介質(zhì)表面垂直。避免震動(dòng)的安裝場(chǎng)合。安裝在防爆區(qū)域內(nèi)的儀表必須遵守國(guó)家防爆危險(xiǎn)區(qū)的安裝規(guī)定。

推薦的安裝位置
（1）安裝在倉(cāng)體直徑的（1/4-1/6）處距離倉(cāng)壁最小保持200mm的水平距離否則很可能產(chǎn)生錯(cuò)誤讀數(shù)。注：①基準(zhǔn)面 ②容器中央或?qū)ΨQ軸
（2）有堆料的倉(cāng)體，垂直入射料面。由于傾斜的固體表面會(huì)造成回波衰減，甚至丟失信號(hào)的問(wèn)題，透鏡天線要盡量垂直入射料面，若料面不平，堆角大推薦使用萬(wàn)向法蘭，來(lái)調(diào)整透鏡天線角度



典型的安裝錯(cuò)誤
（1）高精度物位雷達(dá)測(cè)量保證波束范圍內(nèi)沒(méi)有干擾物，如人梯，臺(tái)階等。
（2）儀表安裝應(yīng)保證天線波束避開(kāi)進(jìn)料口，并垂直入射料面。

電氣連接
所有的電氣連接工作必須在斷電的條件下進(jìn)行， 請(qǐng)遵守當(dāng)?shù)仉姎獍惭b規(guī)程的要求。所有對(duì)儀表電氣部件的操作必須由經(jīng)過(guò)正規(guī)培訓(xùn)的專業(yè)人員完成。請(qǐng)檢查儀表的銘牌以確保提供的產(chǎn)品規(guī)格符合您的要求。請(qǐng)確保所供電源電壓與儀表銘牌上的要求一致。

電纜線選擇

型號(hào)	電纜線要求
(4～20) mA/HART（二線制）	供電電源和輸出電流信號(hào)共用一根的兩芯帶屏蔽層的電纜線。
(4～20) mA/HART（四線制） RS485/MODBUS(四線制)	供電電源和電流信號(hào)分開(kāi)，使用兩根兩芯帶屏蔽層的電纜線。
通用要求	電纜規(guī)格：推薦使用AWG18或0.75mm²；具體供電電壓范圍參見(jiàn)儀表銘牌上的技術(shù)數(shù)據(jù)；對(duì)于本安型須在供電電源與儀表之間加一個(gè)安全柵。

接線圖


通信與調(diào)試
在現(xiàn)場(chǎng)可以通過(guò)LCD進(jìn)行儀表調(diào)試，也可以用選配的上位機(jī)軟件在PC端進(jìn)行調(diào)試。雷達(dá)儀表與PC之間通過(guò)以下方式進(jìn)行通訊：
1、USB轉(zhuǎn)RS485串口線（四線制）；
2、USB轉(zhuǎn)TTL串口線（二線制）；
3、USB轉(zhuǎn)Hart-modem（二線制）進(jìn)行通信；
4、通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙調(diào)試，使現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試更安全、方便；
5、4G網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)遠(yuǎn)程模塊，進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試。

維護(hù)保養(yǎng)
雷達(dá)物位計(jì)一般不需要日常維護(hù)，如出現(xiàn)故障可聯(lián)系公司技術(shù)支持。儀表安裝在防爆區(qū)域時(shí)，必須遵守國(guó)家防爆危險(xiǎn)區(qū)的安裝規(guī)定。


附錄：術(shù)語(yǔ)表
波束角：以比最大值低3dB作為界限的波束寬度。最小波束角3°，如上圖所示。
距離分辨率（Range Resolution）：距離分辨率是指雷達(dá)分辨兩個(gè)靠得很近物體的能力。 如果兩個(gè)物體的間隔小于物位雷達(dá)的距離分辨率，那么雷達(dá)只能測(cè)得一個(gè)距離值，此距離值不等于其中任何一個(gè)物體的距離值，而是兩個(gè)物體距離值的綜合。調(diào)頻帶寬B=5.1GHz，最小距離分辨率=C/2B≈3cm。
測(cè)量精度（Accuracy）：如果只有一個(gè)物體且這個(gè)物體移動(dòng)了很小的距離，物位雷達(dá)是否能識(shí)別距離變化。分辨出單個(gè)物體移動(dòng)距離的指標(biāo)叫做精度。中頻信號(hào)進(jìn)行自有算法分析，測(cè)量精度為0.1mm。
環(huán)境溫度：接觸設(shè)備外殼的周?chē)諝獾臏囟取?br /> 盲區(qū)：指儀表的近端的測(cè)量極限，盲區(qū)內(nèi)儀表無(wú)法測(cè)量
dB(分貝): 表示信號(hào)幅值的單位。
介電常數(shù)（DK）：在電磁場(chǎng)感應(yīng)下，電介質(zhì)儲(chǔ)存電能的能力。常稱為相對(duì)介電常數(shù)。介電常數(shù)的增長(zhǎng)直接與回波幅值的增長(zhǎng)成比例。相對(duì)真空/干燥空氣介電常數(shù)是 1。
回波：雷達(dá)接受到的反射的信號(hào)。
發(fā)射錐體：天線波束角度的延伸。
虛假回波：任何不是所需目標(biāo)產(chǎn)生的回波。一般來(lái)說(shuō)，虛假回波由容器的障礙物產(chǎn)生。
多重回波：在目標(biāo)回波距離出現(xiàn)的多次反射回波，可能為2次，3次。
極化：發(fā)射的電磁波屬性，描述隨時(shí)間改變的電場(chǎng)矢量的方向和幅值。
量程：（1）指儀表的最遠(yuǎn)測(cè)量極限（2）特殊的，指人為設(shè)定的最遠(yuǎn)距離，該距離以外，儀表處理數(shù)據(jù)的時(shí)候不考慮。
重復(fù)性：在相同測(cè)試環(huán)境下，多次測(cè)量同一個(gè)反射目標(biāo)，測(cè)量結(jié)果的偏差程度。
光速：符號(hào)C，電磁波速度（包括電磁波和在自由空間的光。）光速為 299,792,458 米每秒。
閾值曲線：一個(gè)隨時(shí)間變化的曲線，作為閥值，超過(guò)其的回波被認(rèn)為是有效的。