雷達(dá)液位傳感器工作原理
一、雷達(dá)液位傳感器的組成結(jié)構(gòu)
雷達(dá)液位傳感器是一種、非接觸式的液位檢測(cè)儀器，它用于發(fā)射和接收雷達(dá)波。雷達(dá)液位傳感器可以通過(guò)微處理器對(duì)天線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，提高信號(hào)的可靠性和穩(wěn)定性。
二、雷達(dá)液位傳感器的信號(hào)處理原理
雷達(dá)液位傳感器的信號(hào)處理原理是基于時(shí)間測(cè)量原理實(shí)現(xiàn)的。傳感器發(fā)射的雷達(dá)波通過(guò)空氣或信號(hào)反射后，被接收天線(xiàn)捕捉。利用天線(xiàn)的接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的時(shí)間差，可以計(jì)算出液位的高度，從而達(dá)到液位檢測(cè)的目的。
三、雷達(dá)液位傳感器的應(yīng)用
雷達(dá)液位傳感器在工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)保檢測(cè)、智能物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于其非接觸式檢測(cè)、、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易安裝和維護(hù)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于化工、石油、水處理、食品等行業(yè)中的液位檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。
總之，雷達(dá)液位傳感器是一種、可靠性強(qiáng)的液位檢測(cè)儀器，其工作原理基于時(shí)間測(cè)量原理實(shí)現(xiàn)。在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保檢測(cè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越顯著，有助于提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，降低生產(chǎn)成本和環(huán)保排放。

雷達(dá)液位計(jì)是依據(jù)時(shí)域反射原理(TDR)為基礎(chǔ)的雷達(dá)液位計(jì)，雷達(dá)液位計(jì)的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播，當(dāng)遇到被測(cè)介質(zhì)表面時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測(cè)介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時(shí)間成正比，經(jīng)計(jì)算得出液位高度。
雷達(dá)液位計(jì)是使用雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行非接觸式連續(xù)液位測(cè)量。雷達(dá)液位指示器將液位轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電平信號(hào)輸出然后可以被其他儀器用來(lái)監(jiān)測(cè)或控制，液體和固體通常使用這種測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，如：粉煤灰筒倉(cāng)。雷達(dá)液位傳感器分為：脈沖雷達(dá)技術(shù)和調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）雷達(dá)液位傳感器。
雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：
1、測(cè)量不受溫度、壓力或灰塵的影響
2、用戶(hù)友好的調(diào)整節(jié)省時(shí)間
3、更大范圍內(nèi)的非接觸式連續(xù)液位測(cè)量
4、不受污泥和生物質(zhì)、灰塵、泡沫、油、油脂和其他涂層、不平整的表面、湍流、壓力和真空的影響
5、用于液體傳感的單頻雷達(dá)液位傳感器，用于骨料、礫石、沙子、煤、瀝青和其他固體物位測(cè)量的雙頻雷達(dá)液位傳感器
6、簡(jiǎn)單的安裝和按鈕校準(zhǔn)

發(fā)射—反射—接收是雷達(dá)液位計(jì)的基本工作原理
雷達(dá)傳感器的天線(xiàn)以波束的形式發(fā)射電磁波信號(hào)，發(fā)射波在被測(cè)物料表面產(chǎn)生反射，反射回來(lái)的回波信號(hào)仍由天線(xiàn)接收。發(fā)射及反射波束中的每一點(diǎn)都采用超聲采樣 的方法進(jìn)行采集。信號(hào)經(jīng)智能處理器處理后得出介質(zhì)與探頭之間的距離，送終端顯示器進(jìn)行顯示、報(bào)警、操作等。 在發(fā)射的時(shí)間間隔里，天線(xiàn)系統(tǒng)作為接收裝置使用。儀表分析、處理運(yùn)行時(shí)間小于十億分之一秒的回波信號(hào)，并在極短的一瞬間分析處理回波。
雷達(dá)液位計(jì)屬于通用型雷達(dá)液位計(jì)，它基于時(shí)間行程原理的測(cè)量?jī)x表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖在空間以光速傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。
雷達(dá)液位計(jì)無(wú)懼惡劣的測(cè)量條件。從槽罐體的形狀來(lái)說(shuō)，雷達(dá)液位計(jì)可以對(duì)球罐、臥罐、柱形罐、圓柱椎體罐等的液位進(jìn)行測(cè)量；從罐體功能來(lái)說(shuō)，可以對(duì)儲(chǔ)罐、緩沖罐、微波管、旁通管中的液位進(jìn)行測(cè)量；從被測(cè)介質(zhì)來(lái)說(shuō)，可以對(duì)液體、顆粒、料漿等進(jìn)行測(cè)量。

雷達(dá)液位計(jì)的應(yīng)用
1、安裝注意事項(xiàng)
（1）天線(xiàn)平行于測(cè)量槽壁，利于微波的傳播。
（2）安裝位置距槽壁距離應(yīng)大于30cm，以免將槽壁上的虛假信號(hào)誤做回波信號(hào)。
（3）盡量避開(kāi)下料區(qū)、攪拌器等干擾源，使波束范圍內(nèi)無(wú)固定物，提高信號(hào)的可信度。

雷達(dá)液位傳感器可簡(jiǎn)單的、可靠的非接觸式測(cè)量金屬罐體、水池或其他容器中流體的液位。從微處理器控制電路產(chǎn)生一個(gè)120 GHz脈沖通過(guò)傳感器表面發(fā)射出來(lái)。該脈沖信號(hào)碰到被測(cè)流體表面后反射回到天線(xiàn)的時(shí)間經(jīng)過(guò)微處理器轉(zhuǎn)換成比例與液位高度的電流信號(hào)輸出。
由于脈沖雷達(dá)的穿透力強(qiáng)，因此通常會(huì)干擾超聲波液位計(jì)的一些泡沫、煙霧、水蒸氣等對(duì)脈沖雷達(dá)液位計(jì)沒(méi)有任何干擾。
專(zhuān)有的軟件分析回波的振幅和形狀，這使其能自動(dòng)跟蹤被測(cè)液位的變化軌跡。同時(shí)也過(guò)濾掉了罐體內(nèi)其他障礙物反射回來(lái)的錯(cuò)誤回波。超聲波液位變送器的這種特功能允許其能在非常大的量程工作。

液位傳感器經(jīng)常應(yīng)用于監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng):石化、環(huán)保、自來(lái)水管網(wǎng)監(jiān)控，水庫(kù)高低液位監(jiān)測(cè)，電站運(yùn)行巡檢、機(jī)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng):熱電機(jī)組:輕工、機(jī)械冶金:樓宇自動(dòng)化、恒壓供水系統(tǒng):其它自動(dòng)化和檢測(cè)系統(tǒng):工業(yè)過(guò)程檢測(cè)與控制;實(shí)驗(yàn)室液位校驗(yàn)等。而普通的液位傳感器應(yīng)用很受限制，隨著無(wú)線(xiàn)技術(shù)的快速發(fā)展以及廣大的要求，現(xiàn)在無(wú)線(xiàn)液位傳感器得到了飛速的發(fā)展，正在各行各業(yè)得到應(yīng)用。
液位傳感器測(cè)量的原理是利用超聲波的發(fā)射和接收，根據(jù)超聲波傳播的時(shí)間來(lái)計(jì)算出傳播距離。實(shí)用的測(cè)距方法有兩 種，一種是在被測(cè)距離的兩端，一-端發(fā)射， 另一端接收的直接 波方式，適用于身高計(jì): -種是發(fā)射波被物體反射回來(lái)后接收的反射波方式，適用于測(cè)距儀。此次設(shè)計(jì)采用反射波方式。