產品概述
76-81GHz雷達物位計是一款采用調頻連續波(FMCW)原理的雷達產品，可廣泛應用于測量液體、漿料及粘稠物等的距離、料高、體積、重量及明渠流量，也可用于測量粉末、顆粒、塊狀等固體介質。即使在多粉塵、有攪拌的應用場合中，也可以穩定測量。支持二線制和四線制應用。產品最大量程可以達到120m, 盲區最小可以做到0.08m。由于工作頻率更高，波長更短，所以尤其適合固體應用，通過透鏡天線發射并接收電磁波的工作方式，在高粉塵、惡劣溫度環境下（+200℃）具有獨特的優勢。
 
測量原理
雷達物位計通過天線發射調頻連續波信號（76-81GHz），頻率線性增加，并以光速在空間內傳輸，遇到被測介質表面發生反射，被同一天線接收，發射信號頻率與接收信號頻率的頻率差與被測距離成正比。采集到的頻率差信號，經快速傅里葉變換（FFT）得到反射回波的頻譜，并以此計算得出待測目標的距離。
 
主要優勢

• （1）采用高達76-81GHz高頻雷達物位計的發射頻率，實現更緊湊的射頻架構，更高的信噪比。
• （2）5GHz工作帶寬，使產品擁有更高的測量分辨率與測量精度，可用于計量級。
• （3）最窄3°天線波束角，能量更集中，具有更強抗干擾能力和更高可靠性。
• （4）測量盲區更小，對于小罐測量也會取得較好效果。
• （5）波長更短，對于小顆粒介質與傾斜的介質表面具有更好的反射特性。
• （6）測量靈敏、刷新速度快、天線尺寸小、安裝簡便、牢固耐用、免維護。
• （7）非接觸式測量，無磨損，無污染，可測量液體和固體介質。
• （8）采用二線制回路供電的技術，供電電壓和輸出信號通過一根兩芯電纜傳輸，節省成本。
• （9）采用先進微處理器和獨特回波處理技術，可適用于各種復雜工況。幾乎不受溫度、壓力、水蒸汽、粉塵等復雜工況的影響。
• （10）發射功率極低，可安裝于各種金屬、非金屬容器內，對人體環境均無傷害。
• （11）帶有按鍵的顯示屏可方便設置儀表的參數。

技術規格

發射頻率	76-81GHz，調頻掃描頻率寬度5GHz
測量范圍	（0.08~120）m
測量精度	±1mm
波束角	3°、8°
使用介電常數范圍	>=2
供電范圍	（18~28）VDC（＜1W）、220VAC
通訊方式	HART/MODBUS總線
信號輸出	4~20mA/HART總線 或 RS485/MODBUS總線
故障輸出	3.6mA、22mA、保持
現場操作/編程	128×64 點陣顯示屏/四按鍵 可配置 上位機設置軟件
環境溫度/濕度	(-40~85)℃/≤95%RH
外殼材質	鋁合金或不銹鋼可選
天線類型	透鏡天線，可配透鏡天線護罩/防腐型天線/天線散熱片/石英隔離法蘭盤
過程壓力	(-0.1~4)MPa
產品尺寸	φ100*270mm
電纜入口	M20*1.5或NPT1/2＂
推薦線纜	AWG18或0.75mm²
防護等級	IP68
安裝方式	螺紋或法蘭
凈重/毛重量	2.480Kg/2.995Kg
包裝箱尺寸	28*28*32cm
介質耐溫	-40℃—130℃（高溫需定制）

 
安裝基本要求
天線發射微波脈沖時，都有一定發射角。從螺紋或法蘭下邊緣到被測介質表面之間，微波發射角所輻射的區域內，不得有障礙物。因此安裝時應盡可能避開倉內設施，如：人梯、限位開關、加熱設備、支架等。否則將導致測量錯誤。另外須注意微波發射角度輻射區域不得與加料料流相交。必要時，須在空倉時進行“虛假回波學習”。安裝儀表時還要注意：最高料位不得進入儀表的測量盲區，儀表距倉壁必須保持一定的距離。儀表的安裝盡可能使天線的發射方向與被測介質表面垂直。避免震動的安裝場合。安裝在防爆區域內的儀表必須遵守國家防爆危險區的安裝規定。

推薦的安裝位置
（1）安裝在倉體直徑的（1/4-1/6）處距離倉壁最小保持200mm的水平距離否則很可能產生錯誤讀數。注：①基準面 ②容器中央或對稱軸
（2）有堆料的倉體，垂直入射料面。由于傾斜的固體表面會造成回波衰減，甚至丟失信號的問題，透鏡天線要盡量垂直入射料面，若料面不平，堆角大推薦使用萬向法蘭，來調整透鏡天線角度



典型的安裝錯誤
（1）高精度物位雷達測量保證波束范圍內沒有干擾物，如人梯，臺階等。
（2）儀表安裝應保證天線波束避開進料口，并垂直入射料面。

電氣連接
所有的電氣連接工作必須在斷電的條件下進行， 請遵守當地電氣安裝規程的要求。所有對儀表電氣部件的操作必須由經過正規培訓的專業人員完成。請檢查儀表的銘牌以確保提供的產品規格符合您的要求。請確保所供電源電壓與儀表銘牌上的要求一致。

電纜線選擇

型號	電纜線要求
(4～20) mA/HART（二線制）	供電電源和輸出電流信號共用一根的兩芯帶屏蔽層的電纜線。
(4～20) mA/HART（四線制） RS485/MODBUS(四線制)	供電電源和電流信號分開，使用兩根兩芯帶屏蔽層的電纜線。
通用要求	電纜規格：推薦使用AWG18或0.75mm²；具體供電電壓范圍參見儀表銘牌上的技術數據；對于本安型須在供電電源與儀表之間加一個安全柵。

接線圖


通信與調試
在現場可以通過LCD進行儀表調試，也可以用選配的上位機軟件在PC端進行調試。雷達儀表與PC之間通過以下方式進行通訊：
1、USB轉RS485串口線（四線制）；
2、USB轉TTL串口線（二線制）；
3、USB轉Hart-modem（二線制）進行通信；
4、通過手機藍牙調試，使現場調試更安全、方便；
5、4G網絡，通過遠程模塊，進行遠程調試。

維護保養
雷達物位計一般不需要日常維護，如出現故障可聯系公司技術支持。儀表安裝在防爆區域時，必須遵守國家防爆危險區的安裝規定。


附錄：術語表
波束角：以比最大值低3dB作為界限的波束寬度。最小波束角3°，如上圖所示。
距離分辨率（Range Resolution）：距離分辨率是指雷達分辨兩個靠得很近物體的能力。 如果兩個物體的間隔小于物位雷達的距離分辨率，那么雷達只能測得一個距離值，此距離值不等于其中任何一個物體的距離值，而是兩個物體距離值的綜合。調頻帶寬B=5.1GHz，最小距離分辨率=C/2B≈3cm。
測量精度（Accuracy）：如果只有一個物體且這個物體移動了很小的距離，物位雷達是否能識別距離變化。分辨出單個物體移動距離的指標叫做精度。中頻信號進行自有算法分析，測量精度為0.1mm。
環境溫度：接觸設備外殼的周圍空氣的溫度。
盲區：指儀表的近端的測量極限，盲區內儀表無法測量
dB(分貝): 表示信號幅值的單位。
介電常數（DK）：在電磁場感應下，電介質儲存電能的能力。常稱為相對介電常數。介電常數的增長直接與回波幅值的增長成比例。相對真空/干燥空氣介電常數是 1。
回波：雷達接受到的反射的信號。
發射錐體：天線波束角度的延伸。
虛假回波：任何不是所需目標產生的回波。一般來說，虛假回波由容器的障礙物產生。
多重回波：在目標回波距離出現的多次反射回波，可能為2次，3次。
極化：發射的電磁波屬性，描述隨時間改變的電場矢量的方向和幅值。
量程：（1）指儀表的最遠測量極限（2）特殊的，指人為設定的最遠距離，該距離以外，儀表處理數據的時候不考慮。
重復性：在相同測試環境下，多次測量同一個反射目標，測量結果的偏差程度。
光速：符號C，電磁波速度（包括電磁波和在自由空間的光。）光速為 299,792,458 米每秒。
閾值曲線：一個隨時間變化的曲線，作為閥值，超過其的回波被認為是有效的。