采用 120 GHz FMCW 和 IP67 天线的 FMCW 雷达液位变送器，可进行 0.05m~30m 非接触式液位测量。
这款120GHz FMCW雷达液位变送器，IP67防护等级，可进行0.05米至30米的液位测量。
FMCW雷达液位变送器基于调频连续波原理。FMCW即频率调制连续波，采用高频啁啾信号。
这款120GHz FMCW雷达液位变送器测量距离可达30米。天线经过进一步优化。新型高速微处理器能够进行更高速率的信号分析和处理。该 雷达液位变送器可用于测量高温 高压及其他特殊环境下的液体。
Sino-Inst 提供多种用于工业液位测量的FMCW雷达液位变送器。如有任何疑问，请联系我们的销售工程师。
SI-FMF11 FMCW 雷达液位变送器的特点
- 毫米波雷达。测量精度高达±2mm。最小测量盲区为0.05m。
- 更小的天线尺寸可满足更多工况下的测量需求。
- 多透镜天线。更小的发射角。更集中的能量。更强的回波信号。在相同工况下，其可靠性高于其他雷达产品。
- 更强的穿透力。即使在粘附和冷凝的情况下也能正常工作。
- 更大的动态信号范围。对低介电常数介质的测量更加稳定。
- 多种测量模式。快速测量模式下的雷达响应时间小于1s。
SI-FMF11 FMCW 雷达液位变送器规格
测量介质： | 液体 |
测量范围： | 0.05m~30m |
过程连接： | G1 ½A/1½NPT 螺纹/法兰≥DN50 |
过程温度： | -40～80℃ |
过程压力： | -0.1～0.3 MPa |
精度： | ±2mm |
防护等级： | IP67 |
频率范围： | 123GHz |
电源： | 两线制 (DC24V) / 四线制 (DC12V~24V) / 四线制 (AC220V) |
防爆等级： | Exia ⅡC T6 Ga / Exd IIC T6 Gb |
外壳材质： | 铝/塑料/不锈钢 |
信号输出： | 两线制 4…20mA/HART 协议；四线制 4…20mA/RS485 Modbus |
FMCW雷达液位变送器120GHz应用
固体计量
- 粉末
- 颗粒
- 块状
- ※ 低介电常数塑料颗粒
液体计量
- 反应器液位
- 大蒸汽液位
- 泡沫产品液位
- 晶体产品液位
- 超高温产品液位
- 超高压产品液位
- 卫生级产品液位
FMCW
FMCW是什么？
FMCW，即调频连续波。
FMCW技术和脉冲雷达技术是高精度雷达测距中使用的两种技术。其基本原理是发射的波是高频连续波，其频率随时间变化，遵循三角波规律。
FMCW（调频连续波）的接收回波频率和发射频率变化规律相同，均为三角波，仅存在时间差。利用这微小的时间差，即可计算目标距离。
延伸阅读：案例：熔盐光伏电站高温雷达液位变送器
FMCW雷达液位变送器工作原理
FM 波 雷达液位传感器 及距离计算公式：
其中：C 为光速；fd 为多普勒频移；fu 为三角波上升沿差频；f0 为调频初始频率；T 为信号周期；B 为信号带宽
距离分辨率取决于离散傅里叶变换 (DFT) 的频率分辨率（频率分辨率）。DFT 的频率分辨率 Fres 等于：
①
T 为 DFT 运算中非零采样值对应的采样时间。如果采用快速傅里叶变换 (FFT) + 零填充法计算频谱，则 T 为非零填充点对应的采样时间。
频率分辨率 Fres 对应的距离即为雷达的距离分辨率 Sres。那么，如何计算调频连续波雷达的距离分辨率呢？
B：频率调制带宽，单位为赫兹 (Hz)
T：实际频率调制时间，单位为秒
C：光速，单位为 3×10⁸ 米/秒
S：雷达与目标之间的距离，单位为米
V：频率调制速率，单位为赫兹/秒
t：波传播时间，单位为秒
V=BW/T ②
t= 2S/C ③
假设 T 为整个频率调制周期内的采样时间。所有采样点均用于离散傅里叶变换 (DFT) 计算。根据公式④和①，
即
这是在确定频率调制带宽的情况下，FMCW 所能达到的最小距离分辨率的计算公式。
在实际应用中，采样时间会略短于实际频率调制时间 T。也就是说，Fres 的值会更大。因此，Sres 的值也会更大。
低频连续波（LFMCW）、调频连续波（FMCW）和脉冲雷达
雷达（Radar，全称Radio Detection and Range）是指利用无线电进行搜索和测距。它是一种利用各种无线电定位方法探测和识别各种目标，并确定目标坐标和其他信息的装置。
在现代军事和生产中，雷达的作用日益凸显。尤其是在第二次世界大战中，英国空军与德国空军之间的“英军空战”充分体现了雷达的重要性。
雷达由天线系统、发射装置、接收装置、抗干扰设备、显示器、信号处理器、电源等组成。其中，天线是雷达实现大空域、多功能和多目标探测的关键技术之一。信号处理器是雷达的核心组件之一，具有多功能性。
雷达种类繁多，可以从多个方面进行分类：
(1) 按定位方式可分为：主动雷达、半主动雷达和被动雷达。
(2) 按安装位置可分为：地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等。
(3) 按辐射类型可分为：脉冲雷达和连续波雷达。
(4) 按工作方式可分为长波段雷达：米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其他波段雷达。
(5) 按用途可分为：目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行支援雷达、气象雷达、导航雷达等。
脉冲雷达
脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。每次发射脉冲时，天线可以同时形成多个波束，并比较每个波束回波信号的幅值和相位。
当目标位于天线轴线上时，每个波束回波信号的幅值和相位相等，信号差为零。
当目标不在天线轴线上时，各波束回波信号的幅度和相位不相等，导致信号差。
驱动天线对准目标，直至天线轴线与目标对齐，从而测量目标的仰角、低角和方位角。
各波束接收到的信号之和可用于测量目标的距离，从而实现目标的测量和跟踪。
调频连续波雷达（FMCW）
调频连续波雷达是指发射频率由特定信号（例如气象雷达）调制的连续波雷达。
调频连续波雷达通过比较任意时刻回波信号频率与该时刻发射信号频率的差值来获取目标的距离信息。
距离与两者之间的频率差成正比。通过处理测得的两者之间的频率差，可以获得目标的径向速度和距离。
与其他测距和测速雷达相比，调频连续波雷达的结构更为简单。
FMCW雷达技术成熟，所需发射功率峰值低，调制简便，成本低廉，信号处理简单，因此是汽车雷达中常用的雷达系统。
LFMCW 雷达，即载波信号频率随时间线性变化。
80G 雷达液位传感器是指工作频率为76-81GHz的调频连续波（FMCW）雷达产品。它支持四线制和两线制应用，测量范围可达150米，盲区可达8厘米。
由于其工作频率更高、波长更短，因此特别适用于固态应用。它通过透镜发射和接收电磁波，在高粉尘和高温（+200℃）环境下具有独特的优势。
80G 高频雷达液位传感器的主要优势如下：
- 采用自主研发的CMOS毫米波射频芯片，实现了更紧凑的射频架构，具有更高的信噪比和更小的盲区。
- 3°窄波束角，安装环境干扰对仪器的影响更小，安装更便捷。
- 波长更短，在固体表面具有更好的反射特性。因此，无需使用通用法兰进行瞄准。
- 支持远程调试和远程升级，减少等待时间，提高工作效率。
- 支持手机蓝牙调试，方便现场人员进行维护工作。
VEGAPULS 64 是一款用于连续测量液体液位的雷达液位传感器。VEGA 是世界领先的雷达液位传感器制造商。80GHz 雷达液位计 VEGAPULS 64 性能卓越。
继 VEGA 之后，中仪器也推出了工作频率为 76-81 GHz 的雷达液位传感器。
雷达液位传感器按天线类型分为以下几种：
锥形天线、抛物面天线、喇叭天线、长喇叭天线。
喇叭天线的工作原理是从单点发射雷达波。
雷达波经喇叭表面反射后形成发散波。通常用于测量无需管道的拱形储罐的液位。其测量距离比抛物面天线小。
由于整个喇叭天线都伸入储罐内，与储罐内的温度差异不大，因此天线上基本不会出现冷凝现象。
导波雷达液位变送器 采用导波雷达（GWR）技术，基于微波在介质表面的反射原理。通过探头，可连续测量液体和固体的液位。
导波雷达液位变送器 又称波导雷达液位传感器，可测量液位以及两种介质之间的界面。通过探头或电缆，可进行接触式连续液位测量，例如 同轴探头式导波雷达液位变送器。这与非接触式 超声波液位测量不同。导波雷达液位变送器常用于储罐液位测量，包括液体和固体。输出4～20mA/HART信号，用于生产过程中的液位测量和控制。
延伸阅读：导波雷达液位传感器的优缺点
超声波液位传感器和变送器 用于连续、非接触式液位测量。
超声波液位传感是一种低成本的液位测量技术。超声波液位传感器 和变送器常用于储罐或河流的液位测量。超声波液位传感无需接触介质，可进行连续测量，且成本低廉。因此，超声波液位传感深受用户欢迎。超声波液位传感器 有普通型和本质安全型两种类型。输出4~20mA标准信号，或通过RS-485接口将测量结果输出至二次仪表，满足系统的自动控制需求。
更多特色雷达液位变送器
常见问题
雷达液位变送器是一种先进的非接触式测量仪器。它适用于易结晶和冷凝的固体物料、工艺容器或高粉尘。它具有维护成本低、性能高、精度高、可靠性高和使用寿命长等优点。
它可以适应高温、高压和蒸汽等严苛的生产环境。即使在极端工艺条件（压力、温度）和蒸汽环境下，雷达液位测量 也是一种安全可靠的解决方案。
雷达液位变送器也可用于卫生级非接触式液位测量。
雷达液位变送器可应用于水/废水处理、食品、生命科学或流程工业等不同行业。
针对不同的雷达应用，可提供多种天线版本。
通过天线系统发射和接收能量极低的极短微波脉冲。雷达波以光速传播。电子元件可将工作时间转换为液位信号。特殊的延时方法可确保在极短时间内实现稳定、精确的测量。
电磁波在空气中以光速传播。雷达液位计 与物料表面之间的距离可由以下公式表示：
D = (1/2)*CT
公式中：
D ———雷达液位计与物料表面之间的距离；
C ———光速；
T ———脉冲时间。
液位计算公式为： L = E-D
公式中：
L ———液位；
E ———罐体总高度；
D ———空气高度。
即使存在虚假反射，新型微处理技术和独特的 ECHOFOX 软件也能精确分析液位回波。通过输入容器尺寸，可以将距离值转换为与液位成正比的信号。该仪器可以在空位的情况下进行调试。
雷达在出厂前已完成校准。安装前可进行墙体测试，确保测量距离与实际测量距离一致。
还有一种测试方法，即向编程器发送 4-20mA 值，查看其是否与控制室的值一致。测试完成后，断电后将恢复到正常测试状态。
不同矿井的设置有所不同。
例如，如果是水，则在设置中将其设置为液体，几乎无需设置其他参数。
如果是粉末，则需要设置固体、切割速度、材料切换等参数。
调整万向节法兰；
Sino-Inst 提供10余款 FMCW 雷达液位变送器，用于液位测量。其中约 50% 为浮球式液位计，40% 为固体液位传感器。
我们提供多种 FMCW 雷达液位变送器样品供您选择，包括免费样品和付费样品。
Sino-Inst 是一家全球知名的 FMCW 雷达液位变送器供应商和制造商，总部位于中国。
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吴鹏出生于1980年，是一位备受尊敬且成就卓著的男性工程师，在自动化领域拥有丰富的经验。凭借20多年的行业经验，吴鹏在学术和工程领域都做出了卓越的贡献。
在其职业生涯中，吴鹏参与了许多国内外工程项目。他最著名的项目包括炼油厂智能控制系统的开发、石化厂尖端分布式控制系统的设计以及天然气管道控制算法的优化。