FMCW雷達物位計技術在物位測量領域的應用
發(fā)布時間：2023-04-10 07:52:44
雷達技術應用于儲罐或者容器內的液位測量最早可追溯到20世紀70年代，經(jīng)過一段時間的技術積累與推廣宣傳，雷達物位計在80年代后得到了快速發(fā)展。它的出現(xiàn)克服了機械式液位計存在的諸多缺點，例如：難于維護，存在接觸介質的測量部件，容易發(fā)生腐蝕，故障率高等。早期雷達物位計大都采用脈沖雷達技術，測量系統(tǒng)通過天線以固定的帶寬周期性的發(fā)射某一固定頻率的微波脈沖，在被測物料表面產(chǎn)生反射后由雷達天線系統(tǒng)接收，微處理器對此信號進行處理，識別出回波，通過時間拓展的方法來進行時間的準確測量并紀錄。采用多次測量求平均值，進而計算出液位。限于當時的技術，盡管采用拓展時間求平均值的方法，其最好精度也只能達到5~10mm。
隨著技術的進步，調頻連續(xù)波（FMCW）雷達技術開始應用在物位測量領域，該技術使雷達物位計實現(xiàn)物位的連續(xù)測量。雷達系統(tǒng)發(fā)射一線性增加的高頻雷達信號，該信號被目標表面反射或散射并被系統(tǒng)接收，如此可測得發(fā)射與接收的時差。系統(tǒng)可比對出所接收到信號的頻率與此時發(fā)出信號的頻率的差值Δf，該頻率差與傳播距離成正比。頻率差Δf可通過快速傅里葉變換（FFT）轉換成頻譜，通過分析頻譜即可得到傳播距離，進而得到液位值。
