調(diào)頻波雷達(dá)物位計(jì)
調(diào)頻波FMCW雷達(dá)產(chǎn)品（也稱毫米波雷達(dá)），由于它采用比Ku 波段雷達(dá)頻率更高的毫米波波段，在遠(yuǎn)程目標(biāo)探測(cè)、強(qiáng)煙霧粉塵環(huán)境下，遠(yuǎn)距離 成像、多光譜成像等方面有重要的應(yīng)用，且能夠探測(cè)比微波雷達(dá)更小的目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的定位，具有更高的分辨率和更強(qiáng)...
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產(chǎn)品介紹
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
76-81GHz 調(diào)頻波 FMCW 雷達(dá)產(chǎn)品（也稱毫米波雷達(dá)），由于它采用比Ku 波段雷達(dá)頻率更高的毫米波波段，在遠(yuǎn)程目標(biāo)探測(cè)、強(qiáng)煙霧粉塵環(huán)境下，遠(yuǎn)距離 成像、多光譜成像等方面有重要的應(yīng)用，且能夠探測(cè)比微波雷達(dá)更小的目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的定位，具有更高的分辨率和更強(qiáng)的保密性。什么是毫米波電磁波：通常將30-300GHz 的頻域（波長(zhǎng)為1~10 毫米）的電磁波稱毫米波，它位于微波與遠(yuǎn)紅外波相交疊的波長(zhǎng)范圍，因而兼有兩種波普的特點(diǎn)：
本產(chǎn)品 76-81GHz 波段是人類目前為止了解和應(yīng)用開發(fā)較少的區(qū)域，具有以下幾個(gè)特性。
1、很好的瞬態(tài)性能：本波段的電磁脈沖的脈寬可以窄在亞皮秒（ps）級(jí)，因此，它可以用于對(duì)各種材料進(jìn)行時(shí)間分辨研究，測(cè)量分子結(jié)構(gòu)；通過(guò)取樣測(cè)量技術(shù)，能夠有效地抑制遠(yuǎn)紅背景噪聲的干擾。
2、有很寬的寬帶：本波段脈沖源通常只需要幾個(gè)周期的電磁波震蕩，與許多生物大分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)、電介質(zhì)、半導(dǎo)體、超導(dǎo)、薄膜材料的分子振動(dòng)能級(jí)的波段接近。因此，本波段光譜可作為探測(cè)材料在毫米波波段信息的一種有效的手段，非常適合于測(cè)量材料吸收光譜，可用于進(jìn)行定性鑒別應(yīng)用。
3、相干性：相干電流驅(qū)動(dòng)的偶極子振蕩產(chǎn)生或是相干的激光脈沖非線性差頻效應(yīng)產(chǎn)生；
4、低能性：毫米波光子能量只有幾個(gè)毫電子伏，不會(huì)出現(xiàn)X 射線電離和破壞待檢測(cè)物質(zhì)的現(xiàn)象，因此不容易破壞待檢測(cè)物質(zhì)。
5、 強(qiáng)穿透性：對(duì)于非極性物質(zhì)有很強(qiáng)的穿透力，許多非金屬非極性材料對(duì)本波段射線吸收較小，因此，可用于探測(cè)材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如，陶瓷/硬紙板/塑料制品/泡沫等對(duì)本波段電磁輻射是透明的，也可用于機(jī)場(chǎng)/車站安全監(jiān)測(cè)，比如探查機(jī)械/爆炸物和毒品，或用于電路板焊接檢測(cè)。
6、易被極性分子吸收：本波段在非均勻的物質(zhì)中有較少的散射，能夠探測(cè)和測(cè)量水汽含量等。也可以通過(guò)分析它們特征譜研究物質(zhì)成分或進(jìn)行質(zhì)量控制。
作為用于工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域的 78GHz 波段雷達(dá)，高精度、非接觸式物位和液位測(cè)量，具有其他普通微波脈沖雷達(dá)、導(dǎo)波雷達(dá)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，機(jī)窄的波束和穿透能力，更能適應(yīng)超復(fù)雜的工況，而不減弱測(cè)量性能。
80G 雷達(dá)物位計(jì)產(chǎn)品適合的應(yīng)用領(lǐng)域
? 產(chǎn)品電磁波發(fā)射角小于 3°，適合于狹窄空間或?qū)Рü艿罍y(cè)量
? 產(chǎn)品可以達(dá)到 150M 測(cè)量范圍，適合于超大儲(chǔ)罐的測(cè)量
? 產(chǎn)品測(cè)量盲區(qū)在 7-8CM 范圍，適合于小型儲(chǔ)罐的測(cè)量
? 產(chǎn)品具有******的測(cè)量精度，適合作為高精度劑量計(jì)測(cè)量
? 產(chǎn)品具有豐富的回波處理算法和各類工況環(huán)境的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；對(duì)強(qiáng)粉塵、蒸汽等極惡劣工況或帶攪拌、加熱棒等特殊過(guò)程倉(cāng)儲(chǔ)罐體應(yīng)用，具有其他******產(chǎn)品所沒有的Du特優(yōu)勢(shì)。
80G 雷達(dá)物位計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
? 76GHz-81GHz 調(diào)頻波雷達(dá)
? 5GHz 超大調(diào)頻掃描頻率寬度，應(yīng)用面廣
? 支持標(biāo)準(zhǔn) HART、RS485/MODBUS 總線協(xié)議
? 支持上位機(jī)設(shè)置軟件、罐旁表等操作方式
? 24VDC 供電
? 簡(jiǎn)單的安裝結(jié)構(gòu)，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)各種安裝形態(tài)
物位計(jì)技術(shù)規(guī)格
發(fā)射頻率 | 76GHz~81GHz，調(diào)頻掃描頻率寬度 5GHz |
測(cè)量范圍 | 0.1~120m |
測(cè)量分辨率 | 3cm |
測(cè)量精度 | ±1mm |
波束角 | 3° |
使 用 介 電 常 數(shù) 范圍 | >=2 |
供電范圍 | 18~28.0VDC，四線制（＜1W） |
通訊方式 | HART/MODBUS 總線 |
信號(hào)輸出 | 4~20mA（with HART 總線）或 RS-485 |
故障輸出 | 3.8mA、4mA，20mA，22mA，保持 |
現(xiàn)場(chǎng)操作/編程 | 128×64 點(diǎn)陣顯示屏/4 按鍵 可配置 上位機(jī)設(shè)置軟件 |
工業(yè)溫度/濕度 | -4~85℃/≤95%RH |
外殼材質(zhì) | 鋁合金、不銹鋼 |
天線類型 | 透鏡天線，可配透鏡天線護(hù)罩/防腐型天線/天線散熱膏/石英隔 離法蘭盤 |
過(guò)程壓力 | -0.1~2MPa |
產(chǎn)品尺寸 | ?100*270mm |
電纜入口 | M20*1.5 |
推薦線纜 | AWG18 或 0.75mm2 |
防護(hù)等級(jí) | IP68 |
防爆等級(jí) | |
安裝方式 | 螺紋或法蘭 |
凈重/毛重量 | 2.480Kg/2.995Kg |
包裝箱尺寸 | 370*270*180mm |
安裝位置
避免將儀器安裝在中央位置或近貼容器邊緣，否則很可能產(chǎn)生錯(cuò)誤讀數(shù)。
圖 1–1 儀器安裝位置示意圖
避免虛假回波的示例
圖 1–2 避免虛假回波的示意圖
梯位和格柵罐處理
圖 1–3 梯位和格柵罐處理
掛壁和格柵罐處理
圖 1–4 掛壁和格柵罐處理
安裝角度
波束散射：由于微波信號(hào)與容器壁的偏振效應(yīng)，安裝時(shí)，容器每3m 高度保證，儀表距離側(cè)壁不小于20mm。
偏振效應(yīng)：
1. 發(fā)射錐遇到平面障礙物和垂直支柱會(huì)引起巨大的虛假反射。這些障礙物反射大振幅的雷達(dá)信號(hào)。圓形障礙物表面散射雷達(dá)信號(hào)的反射波，產(chǎn)生小振幅的虛假反射。
2. 要得到Zui小虛假反射，首先通過(guò)旋轉(zhuǎn)儀器以得到Zui佳信號(hào)（Zui低虛假回波振幅），然后建立虛假回波曲線。
圖 1–5 儀表的雷達(dá)波束空間幾何形狀示意圖
? 調(diào)頻分辨率
LM7820 的調(diào)頻帶寬 B=5.1GHz，***小距離分辨率
LM7820 的中頻信號(hào)進(jìn)行自有算法分析，測(cè)量精度為 0.1mm。
距離分辨率
通俗地解釋是：距離分辨率是指兩個(gè)靠在一起的物體間隔多遠(yuǎn)距離時(shí)，物位雷達(dá)能夠分辨出是兩個(gè)物體而不是一個(gè)物體且能夠測(cè)出它們各自的距離。如果兩個(gè)物體的距離間隔小于物位雷達(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。
測(cè)量精度
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。
儀表結(jié)構(gòu)
儀表結(jié)構(gòu)尺寸示意圖
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