64-80GHz FMCW液位雷达是一款用于连续测量液体液位的雷达传感器。Sino-Inst 还推出了一款工作频率为76-81GHz的雷达液位传感器。
76-81GHz FMCW液位雷达的特点
LM78xx系列是一款工作频率为76-81GHz的FMCW液位雷达，最大测量范围为120米，最小盲区为8厘米。它支持四线制和两线制应用。更高的工作频率和更短的波长使其成为固体应用的理想选择，包括粉尘浓度极高和温度高达+200℃的应用。
该雷达由电子电路、透镜天线和法兰组成，便于快速定位。
与使用较低频率的设备相比，使用78GHz的主要优势在于：
- 基于自主研发的CMOS毫米波射频芯片，实现了更紧凑的射频架构、更高的信噪比和更小的盲区。
- 5GHz的工作带宽意味着更高的测量分辨率和精度。
- 3°的天线波束角，因此环境干扰对仪器的影响更小，安装也更加便捷。
- 较短波长的光在倾斜的固体表面具有良好的反射特性，因此通常无需瞄准材料的休止角。
- 支持远程调试和远程升级，以降低现场人员成本。
通信和编程
LM78XX 支持 485 总线协议（4 线）、串口协议（2 线）和 HART 协议（2 线）。通过可选的 PC 图形化本地显示界面，安装和配置非常简便。您也可以通过按钮在本地修改内置参数。此外，您还可以使用手机通过蓝牙控制 LM78XX。
76-81GHz FMCW液位雷达技术规格
| 频率 | 76GHz ~ 81GHz，5GHz FMCW 带宽 |
| 测量范围 | LM78x0: 0.3 m ~ 60m LM78x1: 0.08m~30m LM78x2: 0.6m ~ 120m |
| 测量精度 | ±1mm |
| 光束角 | 3°/8° |
| 最小测量介电常数 | >=2 |
| 电源 | 15~28VDC |
| 通讯 | LM782x：MODBUS；LM783x：HART/系列 |
| 信号输出 | LM782x：4~20mA 或 RS-485；LM783x：4~20mA |
| 故障输出 | 3.8mA、4mA、20mA、21mA、保持 |
| 现场操作/编程 | 128×64 点阵显示屏/4 个按钮；PC 软件；蓝牙 |
| 湿度 | ≤95%RH |
| 外壳 | 铝合金、不锈钢 |
| 天线类型 | 透镜天线/防腐蚀天线/石英隔离法兰 |
| 工作温度 | T0:-40~85℃; T1:-40~200℃; T2:-40~500℃; T3:-40~1000℃ |
| 工作压力 | -0.1~2MPa |
| 产品尺寸 | Ø100*270mm |
| 电缆入口 | M20*1.5 |
| 推荐电缆 | AWG18 或 0.75mm² |
| 防护等级 | IP67 |
| 防爆等级 | ExdiaIICT6 |
| 安装方式 | 螺纹或法兰 |
| 重量 | 2.480Kg/2.995Kg |
| 包装箱尺寸 | 370*270*180mm |
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64-80GHz FMCW液位雷达应用
应用领域：
其独特优势在于适用于小型储罐或狭小空间的小型工艺配件。极佳的信号聚焦性能使其可用于内部安装较多的容器。
LM78系列FMCW液位雷达应用
适用于大距离、高粉尘、蒸汽冷凝、混合、狭窄安装空间以及对精度和盲区要求较高的场合。
适用工况：
- 中间料仓
- 仓库
- 料斗
- 储罐
- 工艺罐
- 混合罐
雷达液位传感器高频和低频对测量的影响
- 频率对测量的影响
雷达液位传感器 通过天线发射电磁波，电磁波频率越高，能量越高，波长越短，散射现象越明显。反之，能量越低，波长越长，能量越不容易被气相层吸收。
对于相同尺寸的天线，波长为1.2厘米、频率为26 GHz的液位计的增益比波长为3厘米、频率为10 GHz的液位计高6倍。（注：天线增益是表示定向天线辐射集中程度的参数。）
不同频率（26-10-6 GHz）、相同天线、相同介电常数以及不同距离下的接收信号图如下：
雷达液位传感器 的总波束宽度与设备频率成反比。
因此，对于相同直径的天线，如果 雷达液位传感器 的频率增加，其波束宽度将小于低频设备的波束宽度。窄波束可以最大限度地减少喷嘴、罐壁和干扰的影响。
如图所示（左侧为 6 GHz，右侧为 26 GHz）。
同时，雷达液位传感器的测量范围也受频率、天线尺寸、液体介电常数和工艺条件等因素的影响。
- 高频和低频雷达液位传感器的应用差异
测量蒸汽、泡沫和冷凝水时，优先选择低频雷达。在大多数其他应用中，为了便于安装，优先选择高频雷达。
1) 较低的频率降低了对蒸汽、泡沫和天线污染的敏感性。低频雷达的波速角更宽，能更好地应对蒸汽、粉尘、冷凝、污染和湍流表面等问题。
2) 较高的频率可以最大限度地减少对喷嘴、罐壁和干扰的影响。
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80G雷达液位计在搅拌和强蒸汽环境下的液位测量应用
某化工厂微粉业务部门拥有多个储罐，测量范围达25米。储罐内设有搅拌器和加热装置，进料时会产生大量蒸汽。
如下图所示，工作人员打开观察盖后，可以看到大量蒸汽喷出。
现场最初选用的是导波雷达液位计。然而，导波雷达液位计易受测量介质腐蚀性和粘度等因素的影响，测量效果不佳。
延伸阅读：导波雷达液位计的优缺点
之后，客户选择了80G雷达液位计，使用后的历史趋势图如下。可以看出，现场安装的四台80G雷达液位计在多次装卸过程中均能准确测量液位。
拓展阅读：用于高温液位传感器的FMCW雷达
为什么在高蒸汽和搅拌条件下进行液位测量时必须选择80G毫米波雷达液位计？26G雷达液位计可以测量吗？
简要说明：80G雷达液位计具有高发射频率、良好的穿透性，且不受蒸汽影响。
3°的发射角可以有效避免搅拌叶片的干扰；
独特的回波跟踪算法（回波锁定功能）避免了在高液位下读取多个回波的情况。
然而，当26G雷达液位计处于高蒸汽环境中时，雷达波无法穿透蒸汽，或者雷达波到达介质界面后回波强度大幅减弱，导致测量不稳定；
此外，26G雷达液位计的发射角通常大于20°，因此雷达波容易受到搅拌叶片的影响，导致误报；
当物料液位较高、内部无蒸汽且测量范围较大时，回波信号非常强，容易出现多个回波。
因此，在高蒸汽和搅拌条件下，80G雷达液位计可获得良好的液位测量效果。
扩展阅读：腐蚀性液体雷达液位计
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