高頻雷達物位計(主要指26GHz和24GHz)具有能量高、波束角小(通常采用Φ95的喇叭天線(xiàn),其波束角8o,而6GHz低頻脈沖雷達則采用直徑24GHz、波束角15o的喇叭天線(xiàn)),其天線(xiàn)尺寸小,精度高。
在26GHz和6GHz兩個(gè)波長(cháng)上分別測量了50mm和50mm的散料位置,在測量散料位置時(shí),主要是通過(guò)散料表面的漫反射,散料尺寸與散料強度成正比,散料直徑大部分小于50mm,因此26GHz是目前散料尺寸測量的最好選擇。
對于某些直徑較小、高度較低的小罐應用,6GHz雷達天線(xiàn)長(cháng)度(300-400mm)無(wú)形中增加了盲區(約600mm),克服了6GHz雷達方向性差(角較大)導致的多徑反射;26GHz雷達頻率高頻,天線(xiàn)短,方向性好,克服了6GHz雷達的缺點(diǎn),適用于小罐測量。
因為現場(chǎng)環(huán)境惡劣,隨著(zhù)時(shí)間的推移,雷達天線(xiàn)會(huì )堆積污物、水汽等,26GHz天線(xiàn)體積小,加天線(xiàn)罩可以大大改善水汽的影響;6GHz雷達天線(xiàn)體積大,加天線(xiàn)罩很難。而且儀器比較重,清洗困難。
因為26GHz雷達的方向性好,許多惡劣的工作條件,可以通過(guò)簡(jiǎn)單的隔離,把雷達裝在容器中進(jìn)行測量。
目前,雷達物位計已成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品,而低頻雷達物位計雖然具有較低的價(jià)格優(yōu)勢,但在主要應用領(lǐng)域,都屬于淘汰品。通過(guò)超聲物位計的應用,為了得到較好的回波信號,傳感器工作頻率約為40KHz,波長(cháng)約為9mm,此時(shí)發(fā)射波的開(kāi)角為7°-8°。較高的工作頻率,其開(kāi)角較小,但測量范圍較??;用超聲波模擬,雷達物位計得到的回波具有上述效應,其工作頻率應為26GHz,此時(shí)的波長(cháng)為11mm。采用100mm口徑口徑時(shí),可以得到7°-8°開(kāi)角的發(fā)射波。如果雷達的工作頻率是6GHz,那么與超聲相同的工作頻率就是10KHz。但工作頻率為10kHz的超聲物位計在測量固體料位時(shí),其各項指標都很不理想,尤其不適合測量固體料位。
雷達物位計的局限性包括以下幾個(gè)方面:
對雷達性能的影響是介電常數,在理論上,雷達在真空環(huán)境下的衰減極小,在空氣中存在對雷達衰減物時(shí),如含高介電粉體(石墨、鐵合金等),水蒸氣量大,測量距離和效果受到影響。
測量介質(zhì)中的揮發(fā)性氣體在天線(xiàn)上會(huì )聚集,水蒸氣會(huì )聚集在天線(xiàn)上,這時(shí),會(huì )影響雷達波的發(fā)射,嚴重時(shí)將無(wú)法發(fā)射出雷達波。
測量介質(zhì)的介電常數不能太小。
雖然溫度和壓力對雷達的影響不大,但是雷達天線(xiàn)接收材料的限制,雷達適應溫度和壓力的使用范圍與所用材料和密封結構有關(guān)。