一：雷达液位传感器在物联网中应用
24ghz雷达液位传感器在物联网中起到一个动静采集的劝化，它在家庭智能防入侵，机场防入侵，智能电机场防入侵网，牢狱细碎等下面由于其具有摇动性与受情况因素影响小的原因，大概实时的对物体做出反馈而被采用，与视频以及其他各种传感武艺一路阐扬偏重要作用。
二：雷达液位传感器在汽车驾驶急救系统中的运用
24ghz雷达液位传感器在汽车匡助驾驶或许无效的防备交通碰撞事变，国外此项技术运用较为幼稚，国外起步较晚，但有干系厂商和单元发展此项开发。详细使用案例有：
acc巡航体系：
变道帮助系统：
bsd（盲点检测零碎）：盲点检测车内入侵/职员有没有检测体系等。
三：交通检测
在交通项目上，速度是计量与评价旅程绩效与交通状况的根柢重要数据之一。雷达测速牌
速率数据的收集法子有不少种，蕴含家养丈量固定隔断行驶岁月、压力皮管法、线圈法、回顾回头处置法、雷达测速法与激光测速法等。其中后两者属于随身带容易并且精确度高的法子，因而广受采取。24ghz雷达液位传感器或许被遍布使用于智能交通琐屑与雷达测速仪器等配备内中，使执法单元也有牢靠而实际的数据。在越来越须要的城市智能交通动静采会合宏扬着弗成磨灭的紧要浸染。
四：流动测速
24ghz雷达液位传感器梗概用来垦荒运动测速制作品，可能精准的测出人或物体的流动速率，比如：跑步测速仪，高尔夫测速仪，溜冰测速仪等，在不一定水平上面补偿了体育流动制作品测速不许确或比较艰难的丢脸场面地步。
五：主动门/电梯感触
24ghz雷达液位传感器因为其大约感受到运动物体的具有，且受外界要素影响较少，以是兴许被广阔的积极弟子打造厂商所接管。
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雷达液位计的测量原理、特点与应用 摘要：雷达液位计是一种非接触式无可动部件、真正免维护的液位测量仪表。该仪表经过多年的应用及技术改进，目前广泛应用于石化行业，并得到了用户的认可。本文简要介绍了雷达液位计的2种不同的测量原理，根据其特点与优点，指出了适合应用的场合及安装要求。 关键词：雷达液位计脉冲微波调频连续波应用 雷达液位计是20世纪60年代中期国外开始生产使用的新技术产品。它是一种采用微波测量技术、非接触式的液位测量仪表。在初期，它主要用于海船油槽液位测量。它克服了以前使用机械式接触型液位仪表的诸多缺点，比如清洗的困难和维修的不便等。随后，雷达液位计被用于在岸上储罐液位的测量以及炼油装置中液位的测量。随着石油化工行业的不断发展，雷达液位计的应用范围日益广泛，特别是高精度的特点得到了国际计量机构的认证，满足贸易交接的物料计量要求[1]。 一、雷达液位计的测量原理与特点 雷达液位计是利用超高频电磁波经天线向被测容器的液面发射，当电磁波到达液面后反射回来，被同一天线接收并检测出发射波及回波的时差，从而计算出液面高度[2]。 雷达液位计有2种工作模式，分别对应两种测量原理。 1.脉冲微波方式(PTOF) 这种方式是一种“俯视式”时间行程测量系统，测量系统经过天线以固定的带宽周期地发射某一固定频率的微波脉冲，在被测物料表而产生反射后由雷达系统所接收。天线接收反射的微波脉冲并将其传给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表而所产生的回波，并据此计算液位(如图1所不)，将被测液位距离成正比关系的时间再转换为电信号。 2.调频连续波方式(FMCW) 这种方式的雷达液位计的微波源是x波段的旅控振荡器，天线发射的微波是频率被线形调制的连续波，当回波被天线接收到时，微波发射频率已经改变。发射波与回波的频率差正比于天线到液面的距离，以此计算出液位高度。 二、PTOF法与FMCW法的比较 对于PTOF方法，脉冲的时间行程可以直接返回到不受温度影响的石英振荡器。对于FMCW方法，必须采用昂贵的振荡器温度稳定装置，或安装内部的参
873智能雷达液位计操作手册 （973智能雷达液位计的操作，与873智能雷达液位计完全相同，本手册可供973雷达液位计的用户使用） 前言： 873智能雷达液位计是一种用雷达技术进行液位测量的精密仪表。 以下内容涉及到对873智能雷达液位计基本功能的调试、使用和日常维护的指导。一些选项的功能比如液位报警、标定针补偿、温度测量、模拟输出和压力测量等会在其他的说明手册里进行描述。 法律问题 873智能雷达液位计的机械和电器安装必须由拥有在危险地区安装防爆设备知识和训练的人员来实施。 以下全部说明内容的版权属于荷兰恩拉福有限公司。荷兰恩拉福有限公司对于由下列内容所造成的人身伤害和设备损失不服责任： ●没有按照说明进行操作 ●进行了说明中没有提到的操作 ●没有按照规定实施个人安全保护措施，没有采用安全操作所需要的设备和工具。 电磁兼容性 873智能雷达液位计符合以下的电磁兼容性标准： EN 50081-2 Generic Emission Standard EN 50082-2 Generic Immunity Standard 如果您有任何的疑问，请随时和荷兰恩拉福有限公司联系，也可以和恩拉福在全球的任何代表处联系。
1. 简介 恩拉福873智能雷达液位计是一种使用雷达技术探测液位的精密液位计。这种仪表能够长时间保持很高的液位测量精度，同时非常的可靠，不受环境变化的影响。 873雷达液位计带有4个可编程的液位报警，同时还可以提供自诊断信息。 这些信息都可以显示在表头的显示器上，也可以显示在手操器上，或者远传到控制室在上位机上显示。 873雷达液位计可以安装MPU选项板，用于输出4～20mA模拟信号，这样873可以被连接到控制系统当中或者和模拟记录设备连接在一起。 873雷达液位计还可以通过配备TPU-2或者HSU选项板接入点温度计测量点温度。 873雷达液位计通过配备MPU, HPU或者OPU选项板连接多点温度计，通过多点温度计准确测量产品的平均温度和罐内气相的平均温度。 Honeywell ST3000系列压力变送器可以通过OPU选项板连接到液位计，通过HPU或者HSU 选项板，所有支持HART协议的压力变送器或者水探头都可以接入到液位计。 1.1. 测量原理 雷达液位计是通过发射频率高达10GHz的高频电磁波来检测液位的。 电磁波发射到罐中，被产品的表面反射回液位计。 众所周知，真空中电磁波的传播速度是光速，但是液位的准确测量不能依靠测量传播的时间差，我们测量的是反射波和发射波之间的相位差。电磁波在空中传播的距离可以通过对相位差的计算而获得。 这种测量的原理称为合成脉冲雷达（Synthesized Pulse Radar, SPR）。 873智能雷达液位计通过安装在罐顶的天线单元来产生电磁波。 电磁波通过罐分离器的引导，进入雷达天线。 雷达天线对电磁波进行整形，然后发射到罐中。从液面反射的回来的电磁波被同一个雷达天线接受到。天线单元内部的电子线路会同时测量发射合接受到的信号。 在经过处理之后，数字信号被传送到控制单元。控制单元把测量到的距离转换成实尺或者是空尺，并且上传到现场总线等通讯网络中去。
V E G A物位传感器的调试 详解内部 Newly compiled on November 23, 2020
利用PACTWARE操作软件 对VEGA物位传感器的调试说明 PS60系列雷达式物位传感器 版本： 寇新华 2006．8 目录 调试设备及连线 ------------------------------------------------------------------------------------ 3 PACTWARE的进入和初步配置 ---------------------------------------------------------------- 4 传感器量程的设定 --------------------------------------------------------------------------------- 11 传感器测量条件的选择 --------------------------------------------------------------------------- 16 电流输出的设定 -------------------------------------------------------------------------------------- 19 虚假回波的处理 -------------------------------------------------------------------------------------- 20 测量数据采集周期的设定 -------------------------------------------------------------------------- 25 出现多重回波时参数的设定 ----------------------------------------------------------------------- 27 传感器的快速反应 ----------------------------------------------------------------------------------- 29 测量回波的合并与分离 ----------------------------------------------------------------------------- 30
雷达液位计的工作原理 雷达液位计的工作原理 发射—反射—接收是雷达液位计的基本工作原理。 雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。微波测距示意图如图1所示。 图中，E－空槽（罐）的高度；F—满槽（罐）的高度； D—探头至介质表面的距离；L—实际物位 雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与探头到介质表面的距离D成正比，即： D=v×t/2 式中，t—脉冲从发射到接收的时间间隔 v—波形传播速度 因空槽距离E已知，故实际物位的距离L为： L=E-D 式中，E的基准点是过程连接的底部 在发射的时间间隔里，天线系统作为接收装置使用。仪表分析、处理运行
时间小于十亿分之一秒的回波信号，并在极短的一瞬间分析处理回波。 雷达传感器利用特殊的时间间隔调整技术将每秒的回波信号进行放大、定位，然后进行分析处理。因此雷达传感器可以在0.1s内精确细致地分析处理这些被放大的回波信号，无须花费很多时间来分析频率。 雷达液位计的特点 雷达液位计最大的特点是在恶劣条件下功效显著。无论是有毒介质，还是腐蚀性介质，也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质，它都可以进行测量。在测量方面，具有以下特点： 1、连续准确地测量 由于电磁波的特点，不受环境的影响。故其测量的应用场合比较广。雷达液位计的探头与介质表面无接触，属非接触测量，能够准确、快速地测量不同的介质。探头几乎不受温度、压力、气体等的影响（500℃时影响仅为0.018%，50bar时为0.8%）。 2、对干扰回波具有抑制功能 比如，波束范围内接头引起的干扰回波和进料或出料的噪声引起的干扰回波等可由内部的模糊逻辑控制自动进行抑制。 3、准确安全节省能源 雷达液位计在真空、受压状态下都可进行测量，而且准确安全，可*性强。可以不受任何限制，适用于各种场合。雷达液位计采用材料的化学性、机械性都相当稳定，且材料可以循环利用，极具环保功效。 4、无须维修且可*性强 微波几乎不受干扰，与测量介质不直接接触，几乎可以被应用于各种场合，如真空测量、液位测量或料位测量等。由于高级材料的使用，对情况极其复杂的化
24GHz雷达传感器的运用电路图 本产品可广泛应用于类似自动门控制开关、安全防范系统、ATM自动提款机的自动录像控制系统、火车自动信号机等，需要自动感应控制的场所。这是一种标准的24GHz雷达传感器，这种探测方式与其它探测方式相比具有如下的优点：１、非接触探测；２、不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境；3、抗射频干扰能力强；４、输出功率仅有10mW，对人体构不成危害；５、远距离：探测范围超过20米。 多普勒原理简介：多普勒理论是以时间为基础的，当无线电波在行进过程中碰到物体时，该电波会被反射，反射波的频率会随碰到物体的移动状态而改变。如果无线电波碰到的物体的位置是固定的，那么反射波的频率和发射波的频率应该相等。如果物体朝着发射的方向移动，则反射回来的波会被压缩，就是说反射波的频率会增加；反之，当物体朝着远离发射的方向移动时，反射回来的波的频率会随之减小，这就是多普勒效应。这种现象在日常生活中会经常遇到，比如一辆鸣笛的警车从你身边高速通过时，你听到的声音的频率是变化的：当警车高速接近你的时候，（与静止声源相比）声音传输的时间缩短，频率升高。当警车远离你的时候，声音的传输时间拉长，频率降低。 应用实例一：自动门控制、ATM提款机自动录像控制
本电路作用距离4－15米连续可调，和热释电红外探测器相比，具有抗强光干扰，探测距离远，不受温、湿度影响等优点。 电路原理简述：图中U1是微波感应探测器模块，通过K202,K203,R202,R219向模块提供2kHz 的脉动电源（能产生频率为2khz 高电平宽度为20uS的电路很多，如使用反向器CD4069、lm555 等），K201在U1起作用期间导通，把U1输出的反应物体移动的低频信号选通输出，C202为采样保持电路，保证信号的连续和完整。由LM358组成的两极低通放大电路把U1的输出放大，在LM358的1脚输出。可调电阻R213 用于调整一级放大器的增益，调整R213的大小可以调整探测距离。 应用实例二：火车自动信号机开关电路 作用距离：1－9米连续可调。这种电路的抗干扰能力更强，调整范围更大，可以应用于野外和条件较为恶劣的场所使用。
雷达液位计的调校规程 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 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）到最低液位（＝零点）的距离。 5）满罐高度：在“00”基本设定菜单中“006”设置，输入从最低液位到最高液位（=量程）的距离，理论上测量达到天线尖端的位置是可能的，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尖端至少50 mm，但使用FMR532 型带平面天线时这一距离至少不得低于1 m。6）盲区：在“05”扩展标定菜单中“059”设置，是指能够测量的最高物位与测量参考点之间的最小距离，当物位处于盲区时，无法保证物位的可靠测量。FMR530 型设定数值为喇叭天线的长度，FMR532 型设定数值为1m。 7）安全距离：在“01”安全设定菜单中“015”设置，设定数值参照“满罐高度”设置说明，现场调试中注意区分FMR530 型和FMR532 型。 8）做固定目标抑制：目的是消除液位回波以外的杂波（例如边角，焊
缝等）对雷达测量的影响，使测量更精确，可在“05”扩展标定菜单中“051”“052”“053”使用干扰抑制功能对内部的干扰回波进行抑制，使其不被当作真实物位回波进行计算。首先对液位“L”和距离“D”与实际人工检尺数值进行比较，若存在误差，选择菜单“051”中“手动”选项，然后在菜单“052”中输入抑制范围，抑制范围必须在实际液位前0.5 米结束，根据已知的空罐值E，则抑制范围为：E-L（实际液位）－0.5 m，最后在菜单“053”中启动干扰回波抑制，在抑制过程中，可在菜单“0E2”中记录抑制曲线（包络线），对固定目标抑制进行检查分析。 9）对雷达液位计显示液位与真实液位误差进行修正。由于人为操作原因及雷达液位计使用过程中出现的液位测量值与真实值之间的误差，若测量值高于真实值，可以采取减少空罐高度；若测量值低于真实值，可以增加空罐高度，数值大小趋于误差范围大小。也可在“05”扩展标定菜单中“057”（偏移量设置）进行调整，偏移量的大小与误差范围大小数值相近，每一次修正的偏移量只能累计计算，不能清空。需要注的是，修正误差必须在静止的储罐表面状态下实施。 10）对雷达液位计进行优化。在雷达液位计投运后，回波质量（在“05”扩展标定菜单中“056”设置）指明了是否获得了有效的最大测量信号。数值大于20 dB，说明测量信号优良，数值小于20dB，说明测量信号低弱，需要对回波质量进行优化。可通过选择最优的方向以使得干扰回波达到最小，由此带来的好处是进行固定目标抑制，增强测量信号。在初期安装时，为了准确定位，在雷达液位计的法兰或螺纹上均有标记，在安装时此标记必须符合：FMR530 型在罐内指向罐壁，FMR532 型在导波管内指向导波槽。在后期运行中，可取下雷达液位计法兰螺栓或拧松螺纹，转动法兰一个孔位或转动螺纹1/8 圈注意回波质量，继续旋转直到
导波雷达物位计 使用手册 重庆霍克川仪仪表有限公司
目录 测量原理 (3) 产品介绍 (4) 安装指南 (5) 仪表调试 (10) 接线方式 (21) 技术参数 (21) 产品选型 (22)
MPS2000系列导波雷达物位计 测量原理 导波雷达是基于TDR（时间行程）原理的测量仪表。 探头发出高频脉冲并沿缆绳传播，当脉冲遇到物料表面 时反射回来被仪表内接收器接收。通过独特的等效采样 技术，将记录脉冲发射到接收之间的时间差，最终转化 为仪表到料位之间的距离。并将距离信号转化为物位信 号。 输入 反射的脉冲信号沿缆绳传导至仪表电子线路部分，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，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（零点），满罐高度（满量程）及一些现场工况和应用参数来来使得仪表自动使用现场的测量环境，对应料位的比例输出4～20mA电流信号以及HART仪表总线上的数据。
产品介绍
安装指南 下述的安装指南适用于缆式和杆式探头测量固体颗粒料和 液体物体。同轴管式探头只适用于液体物体。 安装位置： 尽量远离出料口和进料口。 对金属罐和塑料罐，在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐， 物位仪表不要安装在罐的中央。 建议安装在料仓直径的1/4处。 缆式探头或杆式探头离罐壁最小距离不小于30厘米。 探头底部距罐底大约30mm。 探头距罐内障碍物最小距离不小于200mm。 如果容器底部是锥型的，传感器可以安装 罐顶中央，这样可以一直测量到罐底。 测量范围 说明： H----测量范围 L----空罐距离 B----顶部盲区 E----探头到罐壁的最小距离 顶部盲区是指物料最高料面与测量参考点之间的最小距离。 底部盲区是指缆绳最底部附近无法精确测量的一段距离。 顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。 注意： 只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能保证罐内物位的可靠测量。
浅谈激光雷达技术在林业上的应用 摘要：近年来激光雷达在很多领悟非常受欢迎，更值得一提的是这种技术非常 受森林工作者的欢迎，在森林参数测量方面发挥着非常重要的作用。激光雷达的 成像机理和一般的光学遥感大不相同，它对森林地形以及森林植被分布形式的勘 测能力极强。在对森林高度进行探测时这种优势呗发挥的淋漓尽致，更重要的是 激光雷达具有的这种优势是很多遥感设备无法比拟的。 关键字：林业应用；激光雷达技术；遥感技术 引言 自然界的所有结构中没有比森林更大，更复杂的结构了，森林拥有着自然界 中的很多资源，这些自然资源包括碳水化合物和森林植被所需的所有营养。不管 人类发展到什么程度森林结构都不可能会被其他结构所替代，因为只有森林结构 完整，才能够保证自然界的生态平衡。在通常情况下，要想更好的保证生态平衡，就必须要对森林的很多参数就行测量和分析，但是运用普通的参数测量方法只能 够获得一些简单的数据，这些数据在对大片森林的研究上并不能发挥太大作用。 因此，要想获得大片森林的区域数据，就必须运用远程传感器来实现。另外，激 光技术可以说是一种新的探测技术，它的能力非常强。激光技术不仅可以帮助科 研人员获得所需研究物体或者结构的高度信息，而且可以给出精准的数据信息。 正因如此，在军事研究领悟激光技术也不可或缺。 一、激光雷达技术的测量工具和系统介绍 在数据研究领领域有一种最基本的测量工具，这种测量工具就是激光测距仪。这种仪器在使用时必须要使用激光，而且它的工作频率比家中微波炉的工作频率 高出很多倍。 平常的雷达系统，它的高度都不会超过70英尺，另外，对每一个雷达系统而言，它们都具有一个激光系统，并且这个激光系统是连续的。激光在使用的过程中，它的细节其实是时间决定的，每一刻都代表一个不同的时间。在森林参数测 量过程中运用激光技术可以不仅可以得到树木花草的结构，而且激光还可以凭借 其信号远远大于木材信号的优势来得到整个森林的结构，这也给森林研究人员在 森林结构研究方面带来了极大的便利。 一个大的激光雷达系统是由很多小的激光探测系统组成的，而每一个激光探 测系统就是一个小的激光雷达系统。另外，激光的大小并不是固定不变得，它会 随着飞行高度的变化而不断变化，但是一般情况下激光的大小最大不会超过0.9m。有的时候激光之所以能感觉到树叶，是因为最小的激光非常小，也正因为这个特点，激光雷达系统必须要增加方向上的频率。 二、激光雷达技术在林业上的应用 林业研究领域的很多数据都是靠激光测量出来的，这些数据小到森林中一棵 树的枝干结构信息，大到一个森林的整体结构信息。由此可见激光技术对林业研 究的重要性。另外，雷达激光系统不仅受到国内多数研究领域的欢迎，而且雷达 激光系统在国外也广受商业企业的欢迎。 虽然雷达可以再特定的时间内记录信息，但是对于信号边界的信息可能没有 办法完整记录。要想解决这个问题就必须要运用技术来穿越激光的边界，虽然在 穿越激光边界的过程中会遇到各种各样的问题，但是通过这种方法却可以有效的 获得信号边界信息。
雷达液位计的影响因素与适用场合 本文由https://www.doczj.com/doc/426164237.html,提供 本公司生产的ZR-RL系列雷达液位计由电子控制单元和天线组成，雷达液位计的精度在实际应用中与理论环境下略有差异。主要原因是罐体及其内部的障碍物对微波的干扰决定了所能得到的精度。主要因素有: （1）仪表内部及天线连接处的阻抗跃变; （2）罐内的障碍物的干扰反射; （3）由罐壁、罐顶、及罐底引起的多次反射; （4）液位表面的波纹造成的反射干扰。 此外，液位介质特性对测量范围有一定影响，介电常数较小的液体，对雷达液位计的测量距离影响大，使测量范围缩小; 介电常数较大的液体，对雷达液位计的测量距离影响小，使测量范围增大。随着石油化工行业的不断发展，雷达液位计也在不断的改进。为了适应各种使用环境的特殊要求，各型雷达液位计都实行了系列化设计。根据不同的测量精度要求，可以选用工业控制级雷达液位计或者贸易计量级雷达液位计。根据雷达液位计的特点，则可以得出ZR-RL系列雷达液位计适合应用于安装使用方便、工作环境恶劣、一般机械仪表难以适用、精度要求高的场所的结论。其适用范围包括以下场合: （1）雷达液位计可用于易燃、易爆、强腐蚀性等介质的液位测量，特别适用于大型立罐和球罐等测量。 （2）雷达液位计适用于从真空到几兆帕的压力，从零下到200 ℃的过程温度到采用高温天线时可达400 ℃。 （3）仪表的精度分为工业测量级和计量级精度，可满足不同测量要求和计量的要求。 （4）采用不同的安装方式来满足球罐、拱顶罐、内浮顶罐和外浮顶罐的测量要求。 各种型号的雷达液位计的性能各有特色，应根据使用要求、被测介质的温度、压力、腐蚀特性和使用空间尺寸等具体工况来分析确定适合选用的型号。如配备不同的天线可以满足各种测量要求，最常用的锥体天线可用于安装在缓冲罐和储罐的罐顶或其导波管上，适用大测量范围的测量场所，而抛物面天线适用于液相
雷达物位计工作原理 美国AMETEK DE公司生产的非接触式雷达物位计，采用世界先进的FMCW （调频连续波）技术，对比较复杂的场合能进行比较准确地物位测量。 FMCW：调频连续波 FMCW雷达技术采用高频扫描信号，通常频率为8.5到9.9GHz。雷达信号从天线的一端发射，经时间t后被接收器接收。通过付氏变换分析将发射和接收的频率差△f转换为所测介质的物位。 FMCW雷达系统一般利用线性调频信号，发射频率随一定的时间（扫描频率）线性增加。由于微波发射频率是随着信号传播的时间而变化的，所以与反射体距离成比例的低频信号的频率f是从前发射频率和接收频率之间的差异获取的。这样介质的液位可以由储罐的高度和距离计算出来。 频率扫描线性度 FMCW雷达系统的精度取决于频率扫描的线性度和重复性，线性校正是通过对振荡器的参考测量来实现的。 非线性可校正到98%。 FMCW优势 与脉冲雷达技术相比，FMCW雷达技术具有以下优点： ?较高波段，较宽范围的微波信号，从而反射强度高，不受测量环境干扰； ?较高的发射频率，较小的反射角，较小的干扰反射； ?对于同样的应用场合，较小直径的天线就可满足测量要求。 容器底部跟踪 如果容器中的介质（大多数石油化工产品）对微波的反射性较差，则微波穿过介质传播。微波传播至容器底部然后返回，这样介质对波变成“透明”。由于微波在介质中的传播速度比在大气中的传播速度小，容器底部似乎下移动了。对这种应用场合，“容器底部跟踪”方法就能适用，其物位计能自动分析和评价这种移位。
射频导纳液位计工作原理 射频导纳是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广得了为控制技术，射频导纳中导纳的含义为电学中阻抗的倒数，它由电阻性成分、电容性成分、感性成分综合而成，而射频即高频无线电波谱，所以射频导纳可以理解为高频无线电波测量导纳。 1、电容式物位测量原理 实验室中，平行板电容器是一个理想型的电容器，其电容量为：C=ε╳S/D,其中ε为两电容极板间介质的介质常数，S为两极板间面积，D为两极板间距离。对于一个料仓，安装一个测量系统，形成一个同轴电容器。仓内存在一个电容 C= ε 0╳S╳H0/D+ε╳S╳ (H-H )，其中ε 为两极间空气的介电常数， ε0=1.0006,近似=1；ε为两电极间介质的介电常数，S为两极板间等效面积，D 为两极板间距离，Ho为空气段探头长度，H为探头长度。对于一个固定的料仓来说，物料的ε是固定的，S、D也是固定的，所以，推导上式可知，测量电容与物料的高度成正比。图2是测量原理框图。 利用检测桥路上的可调电容可以平衡掉初始电容，包括安装电容和线缆电容等，只剩下探头物料电容，该电容信号放大后，输出一个与料位成正比的信号。这种电容式原理存在一个严重弱点：即物位升高淹没探头后又落下去时，探头可能会留有附着物即挂料。这会导致被测电容加大，如果是导电液体情况会更严重，产生很大的误差。另一个缺点是探头到电路单元之间的连接电缆，在这相当于一个较大的电容，而且随温度变化。这个变化的电缆电容与物位电容叠加在一起会引起很大的误差，尤其在物料介电常数较低的场合，信号较小，这些误差将是很严重的。而射频导纳技术就能克服上述缺点。 2、点位射频导纳原理 点位射频导纳技术与电容几乎的重要区别是采用了三端技术，如图3。在电路单元测量信号上引出一根线，经同相放大器放大，其输出与同轴电缆屏蔽层相连，然后又连到滩头的屏蔽层相连（Cote-shield元件）。该放大器是一个同相放大器，其增益为“1”，输出信号与输入信号等电位、同相位、同频率但互相隔离。地线是电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也就没有电流流过，即没有电流从中心线漏出来，相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应，安装电容等也就不会产生影响。对于探头上的挂料问题采用一种新的探头结构，五层同心结构：最里层是中心测杆，中间是Cote-shield屏蔽层，最外面是接地的安装螺纹，用绝缘层将其分别给起来。图4给出了探头上挂料的等效电路。与同轴电缆的情况时一样的，中心测杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感元件上挂料阻抗很小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从探头中心到主要是到对面罐壁（地）的电流，因为Cote-shield元件能阻碍电流沿探头向上流向容器壁，因而对地电流只有经探头末端通过被测物料到对面容器壁。即 U A =U B I AB =(U A -U B )/R=0由于屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间虽有电流通 过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量段保护起来，中心测杆与地之间形成被测电流。 3、连续射频导纳原理
导波雷达料位计的原理及应用 导波雷达料位计的原理及应用 一、导波雷达料位计概述 料位是工业生产中的一个重要参数。料位测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计，吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表，都有各自的特点和应用范围。导波雷达料位计运用先进的雷达测量技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下，显示出其卓越的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。 二、原理及技术性能 雷达波是一种特殊形式的电磁波，导波雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。 雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，导波雷达料位计的测量效果越好。 １.导波雷达料位计的基本原理 导波雷达料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。 发射－反射－接收是导波雷达料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。
即：h=?H–vt/2? 式中?h为料位；H为槽高；?v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收的间隔时间；２.导波雷达料位计测量料位的先进技术： (１)回波处理新技术的应用 从导波雷达料位计的测量原理可以知道，导波雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的，在反射信号中混合有许多干扰信号，所以，对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为导波雷达料位计能够准确测量的关键因素。 (２)测量数据处理： 由于液面波动和随机噪声等因素的影响，检测信号中必然混有大量噪声。为了提高检测的准确度，必须对检测信号进行处理，尽可能消除噪声。 经过大量的实验验证，采用数据平滑方法可以达到满意的效果。此方法也可有效的克服罐内搅拌器对测量的影响。 (３)导波雷达料位计的特点： 由于导波雷达料位计采用了上述先进的回波处理和数据处理技术，加上雷达波本身频率高，穿透性能好的特点，所以，导波雷达料位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。 ①可在恶劣条件下连续准确地测量。 ②操作简单，调试方便。 ③准确安全且节省能源。 ④无需维修且可靠性强。 ⑤几乎可以测量所有介质。
雷达液位计 概述 雷达液位计是利用超高频电磁波经天线向被测容器的液面进行发射，当电磁波碰到液面后反射回来，仪表检测出发射波和回波的时差，从而计算出液面高度。雷达液位计可用于易燃、易爆、强腐蚀等介质的液位测量，特别适用于大型立罐和球罐等。一般分为工业测量级和计量级。 本节规程以APEX雷达液位计为例说明，其他同类仪表可参照执行。 技术特点 APEX雷达液位计采用24GHz的频率和先进的电子线路，天线很小，其雷达波的射角也非常窄。体积小重量轻的天线简化了安装过程。同时很窄的雷达波射角减少了由容器内部障碍产生的回波，像搅拌器、热交换器、进料口、挡板、热电阻套管、伴热蒸汽管和其他障碍物。非常窄的雷达波的射角也提高了安装的灵活性，因为雷达可安装在原有的距罐壁很近的法兰上。APEX雷达液位计测量距离可达17m。 APEX雷达液计的基本输出为4～20mA DC模拟信号，其上叠加了HART数字信号。APEX也接受一路RTD(热电阻)信号。应用HART手操器，可将输出信号组态为显示液位或标准体积。 主要技术指标 测量介质：液体，悬浊液和浆液。 测量范围：～17m。 供电：4线制操作，18～36V DC(或90～250V AC，50Hz)，功耗9W。 输出信号：4～20mA DC(叠加了HART数字信号，可以接收1路RTD信号)。 电子部分／外壳温度范围操作温度为：- 40～70℃；带一体化表头的操作温度为- 20～55℃。 工作压力：0～。 工作湿度范围：5％～100％(外壳拧紧条件下)。 防爆等级：本安型ibⅡCT1～6。 校验 可通过计算机、二次表或HART手操器进行调试。调试时应检查罐高、静空、量程等参数是否设定正确。 待测液体液位在零位时，调整仪表零位，使其输出信号为4mA。 罐内充入待测液体，液面升高到满量程时，调整仪表量程，使其输出为20mA。 改变液位高度，待液面稳定后，用钢尺测量液面高度，所得数值与仪表指示应相符，否则继续检查校验。 使用维护 雷达液位计的日常检查维护主要是查看电源电压和输出电流是否正常。通电后，大约需要30～60min仪表才能正常工作。如果投运后仪表没有输出，则应检查电源是否真正供上，并检查保险丝是否烧坏。 雷达液位计使用时是和设备连成一体的，整个系统是密封的，所以平时还应检查各部件连接处的密封情况是否良好。 检修 拆装检修各防爆结合面时，不得有划痕碰伤。才可涂油漆，可涂少量润滑油和少量防锈油。
雷达物位计的原理及应用 一、概述 料位是工业生产中的一个重要参数。料位测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计，吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表，都有各自的特点和应用范围。雷达料位计运用先进的雷达测量技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下，显示出其卓越的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。 二、原理及技术性能 雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。 雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，雷达料位计的测量效果越好。 １.雷达料位计的基本原理 雷达式料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。 发射－反射－接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。 即：h= H–vt/2 式中 h为料位；H为槽高； v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收的间隔时间； ２.雷达料位计测量料位的先进技术： (１)回波处理新技术的应用 从雷达料位计的测量原理可以知道，雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的，在反射信号中混合有许多干扰信号，所以，对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为雷达料位计能够准确测量的关键因素。 (２)测量数据处理：
光电雷达技术 课程论文 题目激光雷达技术的应用现状及应用前景 专业光学工程 姓名白学武 学号2220140227 学院光电学院 2015年2月28日
摘要:激光雷达无论在军用领域还就是民用领域日益得到广泛的应用。介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类,介绍了它们的研究进展与发展现状,以及应用现状与发展前景。 引言 激光雷达就是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的T作原理相似,它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位与高度)、运动状态(速度、姿态)等信息,实现对飞机、导弹等目标的探测、跟踪与识别。 激光雷达可以按照不同的方法分类。如按照发射波形与数据处理方式,可分为脉冲激光雷达、连续波激光雷达、脉冲压缩激光雷达、动目标显示激光雷达、脉冲多普勒激光雷达与成像激光雷达等:根据安装平台划分,可分为地面激光雷达、机载激光雷达、舰载激光雷达与航天激光雷达;根据完成任务的不同,可分为火控激光雷达、靶场测量激光雷达、导弹制导激光雷达、障碍物回避激光雷达以及飞机着舰引导激光雷达等。 在具体应用时,激光雷达既可单独使用,也能够同微波雷达,可见光电视、红外电视或微光电视等成像设备组合使用,使得系统既能搜索到远距离目标,又能实现对目标的精密跟踪,就是目前较为先进的战术应用方式。 一、激光雷达技术发展状况 1、1关键技术分析 1、1、1空间扫描技术 激光雷达的空间扫描方法可分为非扫描体制与扫描体制,其中扫描体制可以选择机械扫描、电学扫描与二元光学扫描等方式。非扫描成像体制采用多元探测器,作用距离较远,探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同,能够减小设备的体积、重量,但在我国多元传感器,尤其就是面阵探测器很难获得,因此国内激光雷达多采用扫描工作体制。 机械扫描能够进行大视场扫描,也可以达到很高的扫描速率,不同的机械结构能够获得不同的扫描图样,就是目前应用较多的一种扫描方式。声光扫描器采用声光晶体对入射光的偏转实现扫描,扫描速度可以很高,扫描偏转精度能达到微弧度量级。但声光扫描器的扫描角度很小,光束质量较差,耗电量大,声光晶体
超声波液位计和雷达液位计的区别 我们一般把声波频率超过20kHz的声波称为超声波，超声波是机械波的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程，它的特征是频率高、波长短、绕射现象小，另外方向性好，能够成为射线而定向传播。超声波在液体、固体中衰减很小，因而穿透能力强，尤其是在对光不透明的固体中，超声波可穿透几十米的长度，碰到杂质或界面就会有显著的反射，超声波测量物位就是利用了它的这一特征。 在超声波检测技术中，不管那种超声波仪器，都必须把电能转换超声波发射出去，再接收回来变换成电信号，完成这项功能的装置就叫超声波换能器，也称探头。如图所示，将超声波换能器置于被测液体上方，向下发射超声波，超声波穿过空气介质，在遇到水面时被反射回来，又被换能器所接收并转换为电信号，电子检测部分检测到这一信号后将其变成液位信号进行显示并输出。 由超声波在介质中传播原理可知，若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定，则超声波在该介质中传播速度是一个常数。因此，当测出超声波由发射到遇到液面反射被接收所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，即得到了液位的数据。 超声波有盲区，安装时必须计算预留出传感器安装位置与测量液体之间的距离。 雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下： D=CT/2 式中 D——雷达液位计到液面的距离 C——光速 T——电磁波运行时间
雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。 在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用四线制，电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计，功耗低，可用二线制的24V DC供电，容易实现本质安全，精确度高，适用范围更广。 超声波用的是声波，雷达用的是电磁波，这才是最大的区别。而且超声波的穿透能力和方向性都比电磁波强的多，这就是超声波探测现在比较流行的原因。 主要应用场合的区别： 1.雷达测量范围要比超声波大很多。 2.雷达有喇叭式、杆式、缆式，相对超声波能够应用于更复杂的工况。 3.超声波精度不如雷达。 4.雷达相对价位较高。 5.用雷达的时候要考虑介质的介电常数。 6.超声波不能应用于真空、蒸汽含量过高或液面有泡沫等工况。
高频雷达液（物）位计 型号：KFL622X系列
目录 1、产品概述 (1) 2、仪表介绍 (2) 3、安装要求 (3) 4、电气连接 (5) 5、仪表调试 (10) 6、结构尺寸 (12) 7、技术参数 (14) 8、仪表线性 (16)
高频雷达液（物）位计 1、产品概述 KFL622X系列是26G高频雷达式物位测量仪表，测量最大距离可达70米。天线被进一步优化处理，新型快速的微处理器可以进行更高速率的信号分析处理，使得仪表可以用于各种强腐蚀性液体的测量。 原理 雷达物位天线发射较窄的微波脉冲，经天线向下传输。微波接触到被测介质表面后被反射回来再次被天线系统接收，将信号传输给电子线路部分自动转换成物位信号（因为微波传播速度极快，电磁波到达目标并经反射返回接收器这一来回所用的时间几乎是瞬间的）。 A 量程设定 B 低位调整 C 高位调整 D 盲区范围 测量的基准面是：螺纹底面或法兰的密封面。 注：使用雷达物位计时，务必保证最高料位不能进入测量盲区（图中D所示区域）。 高频雷达液（物）位计特点： ●天线尺寸小，便于安装；非接触雷达，无磨损，无污染。 ●几乎不受腐蚀、泡沫影响；几乎不受大气中水蒸气、温度和压力变化影响。 ●严重粉尘环境对高频物位计工作影响不大。 ●波长更短，对在倾斜的固体表面有更好的反射。 ●波束角小，能量集中，增强了回波能力的同时又有利于避开干扰物。 ●测量盲区更小，对于小罐测量也会取得良好的效果。 ●高信噪比，即使在波动的情况下也能获得更优的性能。 ●高频率，是测量固体和低介电常数介质的最佳选择。
2、仪表介绍 225 应用：各种腐蚀的液体 测量范围： 10米 过程连接：螺纹、法兰 过程温度： -40～130℃ 过程压力： -0.1～0.3 MPa 精度： ±5mm 防护等级： IP67 频率范围： 26GHz 电源：两线制（DC24V）/四线制（DC24V/AC220V ） 防爆等级：Exia ⅡC T6 Ga / Exd IIC T6 Gb 外壳：铝单腔 /铝双腔 / 塑料/ 不锈钢单腔 信号输出：4...20mA/HART（两线/四线）/ RS485 Mod bus 226 应用：耐温、耐压、轻微腐蚀的液体 测量范围： 20米 过程连接：螺纹、法兰 过程温度： -40～130℃( 标准型 ) / -60～250℃( 高温型 ) 过程压力： -0.1～4.0MPa 精度： ±3mm 防护等级： IP67 频率范围： 26GHz 电源：两线制（DC24V）/四线制（DC24V/AC220V ） 防爆等级：Exia ⅡC T6 Ga / Exd IIC T6 Gb 外壳：铝单腔 / 铝双腔 / 塑料/ 不锈钢单腔 信号输出：4...20mA/HART( 两线/四线 ) / RS485 Mod bus 227 应用：卫生型液体存储容器、强腐蚀性容器 测量范围： 20米 过程连接：法兰 过程温度： -40～150℃ 过程压力： -0.1～0.5MPa 精度：±3mm 防护等级： IP67 频率范围： 26GHz 电源：两线制（DC24V）/四线制（DC24V/AC220V ） 防爆等级： Exia ⅡC T6 Ga / Exd IIC T6 Gb 外壳：铝单腔 / 铝双腔 / 塑料/ 不锈钢单腔 信号输出：4...20mA/HART( 两线/四线 ) / RS485 Mod bus
雷达液位计的原理及使 用 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
雷达液位计原理及使用 1.雷达液位计的测量原理 雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下： D=CT/2 式中D——雷达液位计到液面的距离 C——光速 T——电磁波运行时间 雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。 在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用四线制，电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计，功耗低，可用二线制的24VDC供电，容易实现本质安全，精确度高，适用范围更广。 VEGAPULS雷达液位计采用脉冲微波技术，其天线系统发射出频率为、持续时间为的脉冲波束，接着暂停278ns，在脉冲发射暂停期间，天线系统将作为接收器，接收反射波，同时进行回波图像数据处理，给出指示和电信号。 2.雷达液位计的特点 (1)雷达液位计采用一体化设计，无可动部件，不存在机械磨损，使用寿命长。 (2)雷达液位计测量时发出的电磁波能够穿过真空，不需要传输媒介，具有不受大气、蒸气、罐内挥发雾影响的特点，能用于挥发的介质如粗苯的液位测量。 (3)雷达液位计几乎能用于所有液体的液位测量。电磁波在液位表面反射时，信号会衰减，当信号衰减过小时，会导致雷达液位计无法测到足够的电磁波信号。导电介质能很好地反射电磁波，对VEGAPULS雷达液位计，甚至微导电的物质也能够反射足够的电磁波。介电常数大于的非导电介质(空气的介电常数为也能够保证足够的反射波，介电常数越大，反射信号越强。在实际应用中，几乎所有的介质都能反射足够的反射波。 (4)采用非接触式测量，不受罐内液体的密度、浓度等物理特性的影响。 (5)测量范围大，最大的测量范围可达0~35m，可用于高温、高压的液位测量。 (6)天线等关键部件采用高质量的材料，抗腐蚀能力强，能适应腐蚀性很强的环境。 (7)功能丰富，具有虚假波的学习功能。输入液面的实际液位，软件能自动地标识出液面到天线的虚假回波，排除这些波的干扰。 (8)参数设定方便，可用液位计上的简易操作键进行设定，也可用HART协议