[編輯簡介]：本文分析了重錘式料位計(jì)和微波式雷達(dá)料位計(jì)的技術(shù)原理，并介紹了慧博新銳LR560的性能特點(diǎn)。
[關(guān)鍵詞]：重錘式料位計(jì) 微波式雷達(dá)料位計(jì)
[摘要]： 隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，以及工藝要求的提高，料位測量已成為整自動化生產(chǎn)中的重要組成部分。

物位測量技術(shù)

       隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，以及工藝要求的提高，料位測量已成為整個自動化生產(chǎn)中的重要組成部分。

      料位測量技術(shù)通常分為接觸式測量儀表：重錘式（Yo-Yo）、電容式、導(dǎo)波雷達(dá)、音叉式、阻旋式等；和非接觸式測量儀表：雷達(dá)、超聲波、Y射線物位計(jì)等。

重錘式料位計(jì)

     重錘式料位計(jì)（Yo-Yo）作為最常見的料位測量技術(shù)，也是現(xiàn)在很多企業(yè)使用的料位計(jì)之一。

     重錘式料位計(jì)源于“鉛垂(人工檢尺)”;這種方法。在料位測量開始的初期，人們會采用一根繩子，每隔一英尺或一米打一個結(jié)，繩子下部困住一個重物（鉛錘），這樣將重物投入料倉中，繩子被提上來后計(jì)算結(jié)的個數(shù)來計(jì)算料位值。但這種方法測量結(jié)果隨著操作人員的不同而不同，甚至風(fēng)力、放置的角度和繩子的重量使得測量很困難而很難一致（現(xiàn)在種方法只在缺乏技術(shù)的廉價勞動力的國家較常用）。
    
      隨著科技的不斷發(fā)展，人們將這種最原始的鉛垂(人工檢尺)方式進(jìn)行了一定程度的自動化改進(jìn)后，演變成了現(xiàn)在的重錘式料位計(jì)。

      重錘式料位計(jì)由控制器、鋼纜/鋼帶，和重錘組成。物位測量時由控制器發(fā)出信號，使鋼纜下放，帶動重錘下降，重錘降至料面被料面托起而失重，鋼絲繩松弛而觸動開關(guān)，這時控制器使重錘上升返回，完成一次探測過程，從而計(jì)算料位值。

      重錘式料位計(jì)是機(jī)械式測量，簡單可靠，抗粉塵干擾能力強(qiáng)。重錘式料位計(jì)的量程大可達(dá)45.7米，重錘式料位計(jì)有多重防塵設(shè)計(jì)（防塵刷、進(jìn)風(fēng)孔、測量室隔離） ，且不受介質(zhì)濕度、粘度的影響。重錘式料位計(jì)不受介質(zhì)介電常數(shù)、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率的影響，因此重錘式料位計(jì)也可用于測量泥漿、礦漿、瀝青（高溫）等特殊液體。
      但由于重錘和鋼纜需要與被測介質(zhì)接觸（接觸式測量技術(shù)），因此受被測介質(zhì)的物理及化學(xué)性質(zhì)影響很大。
       重錘式料位計(jì)在料位測量的過程中，被測物易料黏附在鋼纜上，從而引起無報(bào)警、誤報(bào)警，或測量值波動等現(xiàn)象，需大量的維護(hù)以清潔鋼纜/鋼帶。有時物料黏附過多甚至?xí)逛摾|卡主，而無法使重錘上下移動。
       并且重錘在下落過程中，如料倉進(jìn)料，物料會將重錘埋?。皴N），導(dǎo)致重錘無法提升返回，發(fā)生故障。
       在料倉出料時重錘的鋼纜/鋼帶會受到很強(qiáng)的張力負(fù)載，這種張力有時甚至能拉塌倉頂，鋼纜/鋼帶經(jīng)常會被拉斷（斷纜），需要進(jìn)行維修或更換；而重錘也會隨著鋼纜的斷裂而被遺留在物料中，污染被測物料，有時甚至?xí)略诹蟼}的出料口處，從而對生產(chǎn)造成更大的損失。

     由于接觸式測量技術(shù)，重錘料位計(jì)的鋼纜/鋼帶的磨損是不可避免的，需定期檢查鋼纜/鋼帶有無破損現(xiàn)象，并及時更換鋼纜。

微波式雷達(dá)料位計(jì)

      隨著自動化需求的不斷提高，針對重錘式料位計(jì)等接觸式料位計(jì)維護(hù)量大、備件更換頻繁、測量不穩(wěn)定、標(biāo)定復(fù)雜等各種限制，非接觸式物位測量技術(shù)隨然而生。

     現(xiàn)今的非接觸式物位測量技術(shù)主要有：超聲物位計(jì)、雷達(dá)物位計(jì)，以及核物位計(jì)。相對比而言，雷達(dá)物位計(jì)是非接觸式物位測量技術(shù)的最優(yōu)選擇。雷達(dá)物位計(jì)和手機(jī)一樣都采用微波（電磁波）技術(shù)，不像超聲采用機(jī)械波需要空氣作為傳播介質(zhì)，因此雷達(dá)物位計(jì)不受測量環(huán)境的溫度、壓力、蒸汽的影響，不需要補(bǔ)償，測量問穩(wěn)定可靠。并且相比核料位計(jì)，對操作人員和環(huán)境都沒有潛在的危險(xiǎn)，安全又環(huán)保。因此雷達(dá)式物位計(jì)已經(jīng)成為了非接觸式物位測量技術(shù)的主流技術(shù)，也將成為整個物位測量技術(shù)的主流技術(shù)。

         相對比重錘式料位計(jì)維護(hù)量大、配件更換頻繁、測量不穩(wěn)定等接觸式測量方式不可避免的問題，微波式雷達(dá)料位計(jì)，以其非接觸式的測量方式，已有逐步取代重錘式料位計(jì)等接觸式物位測量技術(shù)的趨勢。
       微波式物位計(jì)俗稱雷達(dá)（Radar）物位計(jì)，英文全稱Radio Detection and Raging（無線電檢測與測距），是物位測量領(lǐng)域的新生力量，在90年代逐步進(jìn)入物位測量領(lǐng)域。

      雷達(dá)料位計(jì)安裝在料倉頂部，不與被測介質(zhì)接觸，向被測物料表面發(fā)射微波，目標(biāo)反射的微波返回發(fā)射器被接收，與發(fā)射波進(jìn)行比較，確定目標(biāo)存在并計(jì)算出發(fā)射器到目標(biāo)的距離。

      因不與被測介質(zhì)接觸，雷達(dá)料位計(jì)幾乎免維護(hù)、無破損、掛料等現(xiàn)象，無配件更換問題、壽命長，且安裝簡單、標(biāo)定簡單，也不受料倉內(nèi)氣體成分、粉塵、溫度變化等的影響。雷達(dá)料位計(jì)也因此深受用戶歡迎，成為近年來發(fā)展最快的物位測量儀表。
 
             雷達(dá)料位計(jì)現(xiàn)已被廣泛用于替代勞動強(qiáng)度大的人工投尺，維護(hù)、維修率高的重錘（yo-yo）、導(dǎo)播雷達(dá)、電容，以及調(diào)試、校驗(yàn)復(fù)雜的稱重設(shè)備。雷達(dá)料位計(jì)也將成為料位測量技術(shù)的未來。
        目前微波物位計(jì)（雷達(dá)）使用的微波頻率有四個頻段：C波段(5.8～6.3GHz)、X波段(9～10.5GHz)、K波段(24～26GHz)，W波段（75～110 GHz）。

     料位測量中困擾用戶的是一些大型固體料倉，特別是量程在30米以上，且料倉內(nèi)充滿粉塵和擾動的加料狀態(tài)下的料倉。而頻率高的雷達(dá)料位計(jì)尤其適合這種大型固體料倉的物位測量。

      因?yàn)槔走_(dá)的工作頻率越高其電磁波波長越短，越容易在固體物料傾斜的、不規(guī)則的表面有更好的信號反射。試想一下如果您站在一個傾斜的臺階之上，向下扔一個籃球和向下扔一個乒乓球，那一個更容易彈回您的手心呢？

      現(xiàn)今主流雷達(dá)料位計(jì)均采用K波段(24～26GHz)，其電磁波波長為12mm, 可實(shí)現(xiàn)有效的料位測量，但最先進(jìn)的HRBD LR560則采用78GHz，W波段技術(shù)，其電磁波波長只有約3mm，更越容易在傾斜的固體料面有更好的信號反射，且3mm波長還可有效穿透極度粉塵 ，因其電磁波長大于粉塵顆粒直徑，從而發(fā)生衍射穿透粉塵而到達(dá)被測物料的表面。

      慧博 HBRD560的78GHz，巧妙的選擇了料位測量中真實(shí)物料反射和粉塵穿透的平衡點(diǎn)，這也體現(xiàn)了慧博新銳做為工業(yè)自動化的智慧和技術(shù)實(shí)力。

    較高的工作頻率還可提供較窄的波束寬度，可有效避開障礙物；更高的頻率還可使雷達(dá)擁有更小的天線，因此料倉開孔小，安裝起來簡單、方便。

     也有使用5.8GHz ~10GHz的低頻雷達(dá)測量固體，但由于其較低的頻率、較長的波長其發(fā)射波不容易被漫反射，在高粉塵工況下會導(dǎo)致很多的二次或多次回波，干擾和噪聲很大，因此固體粉料測量中逐漸被淘汰。
                           
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