高頻防爆雷達(dá)液位計(jì)是一種基于微波脈沖反射原理的非接觸式液位測(cè)量?jī)x表，適用于各類液體、漿料及顆粒狀固體的連續(xù)物位監(jiān)測(cè)。其核心采用26GHz或80GHz高頻微波技術(shù)，通過(guò)天線發(fā)射電磁波，經(jīng)介質(zhì)表面反射后，由接收器捕獲回波信號(hào)，利用時(shí)差法（TOF）或調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）技術(shù)精準(zhǔn)計(jì)算液位高度，測(cè)量精度可達(dá)±1mm，最大量程達(dá)70米。

#### **一、產(chǎn)品概述**

智能高頻雷達(dá)液位計(jì)是一種基于微波脈沖反射原理的非接觸式物位測(cè)量?jī)x表，采用26GHz或80GHz高頻電磁波技術(shù)，通過(guò)測(cè)量發(fā)射波與回波的時(shí)間差（ToF）或頻率變化（FMCW）精確計(jì)算液位高度。相較于傳統(tǒng)雷達(dá)（如6GHz），高頻雷達(dá)具有波束角小（3°~5°）、抗干擾強(qiáng)、精度高（±1mm）等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、食品等行業(yè)的高要求工況。

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#### **二、核心技術(shù)原理**

1. **測(cè)量原理**

- **時(shí)域反射法（ToF）**：通過(guò)計(jì)算微波從發(fā)射到經(jīng)液面反射返回的時(shí)間差（\( D = \frac{c \cdot t} \)，c為光速）確定距離。

- **調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）**：發(fā)射頻率線性變化的微波，通過(guò)回波與發(fā)射波的頻率差計(jì)算距離，適用于高精度需求場(chǎng)景。

2. **高頻優(yōu)勢(shì)**

- **波束集中**：80GHz雷達(dá)的波束角可低至3°，避免罐壁干擾，適合狹窄或帶障礙物的容器。

- **高信噪比**：高頻信號(hào)穿透力強(qiáng)，可有效克服泡沫、蒸汽、粉塵等干擾。

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#### **三、核心結(jié)構(gòu)與功能**

1. **硬件組成**

- **天線系統(tǒng)**：錐形喇叭天線（標(biāo)準(zhǔn)型）、拋物面天線（遠(yuǎn)距離型）或陣列天線（高精度型），材質(zhì)為316L不銹鋼或PTFE涂層（防腐）。

- **信號(hào)處理模塊**：內(nèi)置DSP芯片，實(shí)時(shí)分析回波信號(hào)，濾除噪聲。

- **通信單元**：支持4-20mA+HART、RS485/Modbus、PROFIBUS PA等協(xié)議。

2. **智能功能**

- **自適應(yīng)算法**：自動(dòng)識(shí)別液面波動(dòng)、泡沫層厚度，優(yōu)化信號(hào)提取。

- **自診斷系統(tǒng)**：監(jiān)測(cè)天線污染、溫度漂移，觸發(fā)清潔或校準(zhǔn)提醒。

- **多目標(biāo)跟蹤**：可區(qū)分液體表面與界面分層（如油水混合物）。

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#### **四、關(guān)鍵性能參數(shù)**

| **參數(shù)**          | **典型值**                     | **意義**                          |

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| 測(cè)量范圍          | 0.1~70m                      | 覆蓋從小型儲(chǔ)罐到大型油庫(kù)的需求      |

| 測(cè)量精度          | ±1mm（液體） / ±5mm（固體）   | 高精度適用于貿(mào)易結(jié)算或安全聯(lián)鎖      |

| 工作頻率          | 26GHz（標(biāo)準(zhǔn)） / 80GHz | 頻率越高，波束角越小，抗干擾越強(qiáng)    |

| 過(guò)程溫度          | -200℃~+250℃（帶冷卻套可達(dá)800℃）| 適應(yīng)高溫反應(yīng)釜或低溫LNG儲(chǔ)罐        |

| 過(guò)程壓力          | 真空~10MPa                   | 滿足高壓容器（如加氫反應(yīng)器）要求    |

| 防護(hù)等級(jí)          | IP67/IP68                    | 防塵防水，適用于戶外或潮濕環(huán)境      |

| 防爆認(rèn)證          | Ex ia IIC T6 / Ex d IIC T6    | 可用于易燃易爆危險(xiǎn)區(qū)域              |

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#### **五、行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景**

1. **石油化工**

- **原油儲(chǔ)罐**：高精度測(cè)量（±1mm）滿足貿(mào)易交接需求，抗揮發(fā)性氣體干擾。

- **瀝青儲(chǔ)倉(cāng)**：耐高溫（200℃+）設(shè)計(jì)，避免粘附介質(zhì)影響信號(hào)。

2. **食品制藥**

- **無(wú)菌罐體**：PTFE天線滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（FDA/EC1935認(rèn)證），無(wú)清潔死角。

- **糖漿儲(chǔ)槽**：高頻信號(hào)穿透高粘度介質(zhì)，避免傳統(tǒng)浮子儀的機(jī)械故障。

3. **能源環(huán)保**

- **污水井監(jiān)測(cè)**：IP68防護(hù)，抵抗H?S腐蝕，帶自動(dòng)清潔功能。

- **粉煤灰倉(cāng)**：80GHz雷達(dá)識(shí)別低介電常數(shù)（ε＜1.5）的粉末料位。

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#### **六、選型與安裝要點(diǎn)**

1. **選型指南**

- **介質(zhì)特性**：低介電常數(shù)介質(zhì)（如液化氣）需選80GHz雷達(dá)；強(qiáng)腐蝕環(huán)境選陶瓷天線。

- **安裝條件**：避開進(jìn)料口或攪拌器，傾斜安裝時(shí)需補(bǔ)償角度偏差。

2. **安裝方式**

- **法蘭連接**：DN50/DN80標(biāo)準(zhǔn)法蘭（ANSI/ DIN），帶密封墊片。

- **螺紋安裝**：G1?"或NPT1?"，適用于小型容器。

- **波導(dǎo)延伸**：高溫工況加裝冷卻套管或延長(zhǎng)波導(dǎo)管。

3. **調(diào)試優(yōu)化**

- **虛假回波抑制**：通過(guò)軟件標(biāo)記固定干擾物（如扶梯）。

- **空罐標(biāo)定**：設(shè)置參考零點(diǎn)，滿罐標(biāo)定提升線性度。

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#### **七、維護(hù)與故障處理**

1. **日常維護(hù)**

- 定期檢查天線表面清潔（每6個(gè)月），清除結(jié)垢或凝結(jié)物。

- 驗(yàn)證校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對(duì)比工藝參數(shù)是否異常。

2. **常見(jiàn)故障**

- **信號(hào)丟失**：檢查天線是否被覆蓋或介質(zhì)介電常數(shù)過(guò)低。

- **數(shù)據(jù)跳變**：排查電源干擾或接地不良（需獨(dú)立接地＜4Ω）。

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#### **八、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)**

1. **AI集成**：通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化信號(hào)處理，自動(dòng)識(shí)別介質(zhì)狀態(tài)（如沉淀層）。

2. **無(wú)線化**：支持LoRa/Wi-Fi傳輸，減少布線成本。

3. **多參數(shù)測(cè)量**：結(jié)合溫度、壓力傳感器，提供綜合工況分析。

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**總結(jié)**：智能高頻雷達(dá)液位計(jì)憑借其非接觸、高精度和強(qiáng)適應(yīng)性，已成為現(xiàn)代工業(yè)物位測(cè)量的主流選擇。用戶需根據(jù)介質(zhì)特性、環(huán)境條件和測(cè)量需求合理選型，并規(guī)范安裝維護(hù)以發(fā)揮最佳性能。