工业中所用的微波物位计的频率范围通常在三个波段,分别是6GHz、10GHz和26GHz左右,其对应的波长分别在50mm、30mm和11mm左右。

 

   由于波长和频率的不同,微波也表现出不同的特性,比高频波的反射信号的半宽度显著降低,有利于提高信号分辨率。

 

   从穿透性角度看,微波的频率和波长的不同,穿透介质时的影响也不同。通常高频波表现出更强的散射特性,在遇到测量空间有水雾或粉尘时,散射损失的能量较多。此外,由于气体的谐振会对毫米波的频率产生选择性的吸收和散射。如毫米波在空气中传播时所受到空气中的氧分子和水蒸气的影响。总的趋势是随着微波波长的减小(频率的增加),微波传播!阻力∀变大。在某些频段处,如22GHz处存在着明显的吸收峰。

 

2、天线形式

 

   微波物位计的天线用于发射微波,并接收反射回来的微波信号。不同的雷达天线表现为不同的特点。微波物位计的天线有杆式天线、喇叭天线、抛物面天线和平板天线四种形式,各具优点。为了适应不同的应用情况,如防腐蚀、防冷凝水、发射角度、安装方式等的要求,天线形式有不少的变化,但基本都属于上述的四类天线。

 

3、微波的测量技术

 

   根据前面的叙述,微波物位计有脉冲法和调频连续波(FMCW)两种测量方法。相比较而言,脉冲法因其处理算法成熟、丰富、能耗小等特点更适合于工况较复杂多变的过程测量;调频连续波物位计以其测量稳定、度高等特点多用于储罐计量。但随着近年来测量技术的提高,两种测量方法在原来的基础上都有了进一步的突破,互相取长补短,测量和使用效果上的差异越来越小。

 

4、信号的检测和处理算法

 

   微波物位计zui重要的指标是测量的度和稳定性。随着微波物位计应用范围的不断扩展、新的应用工况不断出现以及应用经验的积累,各个厂家针对微波物位计的算法不断丰富,有些信号识别算法甚至是针对某种特殊工况而设计。软件的设计使得普通的应用调试更加简单;但在一些复杂的应用中,根据工况进行调试显得日益重要。例如微波物位计在低介电常数的介质储罐靠近罐底的液位测量、导波雷达在低介电常数(介电常数小于1.5)的塑料粒子的料位测量等,都需要特殊的算法和调试。在微波物位计的应用过程中,遇到测量困难的情况,可以向相关的生产厂家咨询,避免轻易下结论。