调频雷达物位计自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，***提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。
1. 产品介绍|INTRODUCTION
1.1 应用功能
76-81GHz调频波FMCW雷达产品（也称毫米波雷达），由于它采用比Ku波段雷达频率更高的毫米波波段，在远程目标探测、强烟雾粉尘环境下，远距离成像、多光谱成像等方面有重要的应用，且能够探测比微波雷达更小的目标和实现更***的定位，具有更高的分辨率和更强的保密性。
什么是毫米波电磁波：通常将30-300GHz的频域（波长为1~10毫米）的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。本产品76-81GHz波段是人类目前为止了解和应用开发最少的区域，具有以下几个特性。
n很好的瞬态性能：本波段的电磁脉冲的脉宽可以窄在亚皮秒（ps）级，因此，它可以用于对各种材料进行时间分辨研究，测量分子结构；通过取样测量技术，能够有效地抑制远红背景噪声的干扰。
n 有很宽的宽带：本波段脉冲源通常只需要几个周期的电磁波震荡，与许多生物大分子的振动和转动能级、电介质、半导体、超导、薄膜材料的分子振动能级的波段接近。因此，本波段光谱可作为探测材料在毫米波波段信息的一种***手段，非常适合于测量材料吸收光谱，可用于进行定性鉴别应用。
n相干性：相干电流驱动的偶极子振荡产生或是相干的激光脉冲非线性差频效应产生；
n低能性：毫米波光子能量只有几个毫电子伏，不会出现***电离和破坏待检测物质的现象，因此不容易破坏待检测物质。
n强穿透性：对于非极性物质有很强的穿透力，许多非金属非极性材料对本波段射线吸收较小，因此，可用于探测材料内部结构。例如，陶瓷/硬纸板/塑料制品/泡沫等对本波段电磁辐射是透明的，也可用于机场/车站安全监测，比如探查机械/爆炸物和毒品，或用于电路板焊接检测。
n易被极性分子吸收：本波段在非均匀的物质中有较少的散射，能够探测和测量水汽含量等。也可以通过分析它们特征谱研究物质成分或进行质量控制。
作为用于工业测量领域的78GHz波段雷达，高精度、非接触式物位和液位测量，具有其他普通微波脉冲雷达、导波雷达不可比拟的优势，极窄的波束和穿透能力，更能适应超复杂的工况，而不减弱测量性能。
1.2 产品适合的应用领域
n产品电磁波发射角小于3°，适合于狭窄空间或导波管道测量
n产品可以达到120M测量范围，适合于超大储罐的测量
n产品测量盲区在7-8CM范围，适合于小型储罐的测量
n产品具有极高的测量精度，适合作为高精度计量级测量
n产品具有丰富的回波处理算法和各类工况环境的经验数据；对强粉尘、蒸汽等极恶劣工况或带搅拌、加热棒等特殊过程仓储罐体应用，具有其他同类产品所没有的独特优势。
1.3 产品特点
n76GHz-81GHz调频波雷达
n5GHz超大调频扫描频率宽度，应用面广
n支持标准HART、RS485/MODBUS总线协议
n支持上位机设置软件、罐旁表等操作方式
n24VDC供电
n简单的安装结构，适应现场各种安装形态
2. 技术规格|SPECIFICATIONS
发射频率 | 76GHz~81GHz，调频扫描频率宽度5GHz |
测量范围 | 0: 0.2 m~60m（固体）（T0系列盲区增加0.2m） 1: 0.0 m ~30m（液体）（T0系列盲区增加0.2m） 2: 0.6m~120m（固体）（T0系列盲区增加0.2m） |
测量精度 | ±1mm |
波束角 | 3°、8° |
使用介电常数范围 | >=2 |
供电范围 | 18~28.0VDC， 4线制 2线制 |
通讯方式 | MODBUS总线 HART |
信号输出 | 4~20mA或RS-485 4~20mA |
故障输出 | 3.8mA、4mA，20mA，21mA，保持 |
现场操作/编程 | 128×64 点阵显示屏/4按键 可配置上位机设置软件 |
工业温度/湿度 | -40~85℃/≤95%RH |
外壳材质 | 铝合金、不锈钢 |
天线类型 | 透镜天线，可配透镜天线护罩/防腐型天线/天线散热膏/石英隔离法兰盘 |
过程压力 | -0.1~2MPa |
产品尺寸 | ?100*270mm |
电缆入口 | M20*1.5 |
推荐线缆 | AWG18或0.75mm? |
防护等级 | IP67 |
防爆等级 | ExdiaIICT6 |
安装方式 | 螺纹或法兰 |
净重/毛重量 | 2.480Kg/2.995Kg |
包装箱尺寸 | 370*270*180mm |
|
|
测量原理
雷达料位计天线发出微波脉冲，在被测物料表面产生反射，并被雷达系统所接收。
输入
天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成，精度可达到毫米级。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比：
D=C×T/2
其中C为光速
因空罐的距离E已知，则物位L为：
L=E-D
输出
通过输入空罐高度E（=零点），满罐高度F（=满量程）及一些应用参数来设定，应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4－20mA输出。
测量盲区
盲区（BD）是从测量参考点到物位时的介质表面的最小距离。即从法兰开始到天线/喇叭长度参见尺寸图）
测量条件/注意事项
测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算，但在特殊情况下，若罐低为凹型或锥形，当物位低于此点时无法进行测量。
若介质为低介电常数当其处于低液位时，罐低可见，此时为***测量精度，建议将零点定在低高度为C 的位置。
理论上测量达到天线***的位置是可能的，但是考虑到腐蚀及粘附的影响，测量范围的终值应距离天线的***至少50mm。
对于过溢保护，可定义一段安全距离附加在盲区上。
最小测量范围与天线有关。
随浓度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以将其反射，但在一定的条件下是可以进行测量的。
当测量范围超出时，仪表输出为22mA电流。
电气连接
两线制
HART通信的最小负载：250Ω
电缆入口：M20×1.5
内设极性反接，射频干扰，及尖峰过压的保护电路。
调试
可以通过三种方式调试：通过显示调整模块、通过调试软件、通过HART手持编程器。
现场现场编程模块（GPM）
GPM编程器由6个按键和一个液晶显示屏，可以显示调整菜单和参数设置。其功能相当于一个分析处理仪表。
通过软件调试
无论那种信号输出，4…20mA/HART, Profibus PA,雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用软件进行调试，需要一个仪表驱动器。软件和驱动器可以作为附件订购。
使用软件调试的时候，给雷达仪表加电24VDC，同时在连接HART适配器前端加一个250欧姆的电阻。如果一体式HART电阻（内部电阻250欧姆）的供电仪表，就不需要附加外部电阻，这时候HART适配器可以和4…20mA线并联
