FMCW雷達物位計技術在物位測量領域的應用
發布時間：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展。它的出現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，測量系統通過天線以固定的帶寬周期性的發射某一固定頻率的微波脈沖，在被測物料表面產生反射后由雷達天線系統接收，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物位的連續測量。雷達系統發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接收，如此可測得發射與接收的時差。系統可比對出所接收到信號的頻率與此時發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。
