产品概述
76-81GHz雷达物位计是一款采用调频连续波(FMCW)原理的雷达产品，可广泛应用于测量液体、浆料及粘稠物等的距离、料高、体积、重量及明渠流量，也可用于测量粉末、颗粒、块状等固体介质。即使在多粉尘、有搅拌的应用场合中，也可以稳定测量。支持二线制和四线制应用。产品最大量程可以达到120m, 盲区最小可以做到0.08m。由于工作频率更高，波长更短，所以尤其适合固体应用，通过透镜天线发射并接收电磁波的工作方式，在高粉尘、恶劣温度环境下（+200℃）具有独特的优势。
 
测量原理
雷达物位计通过天线发射调频连续波信号（76-81GHz），频率线性增加，并以光速在空间内传输，遇到被测介质表面发生反射，被同一天线接收，发射信号频率与接收信号频率的频率差与被测距离成正比。采集到的频率差信号，经快速傅里叶变换（FFT）得到反射回波的频谱，并以此计算得出待测目标的距离。
 
主要优势

• （1）采用高达76-81GHz高频雷达物位计的发射频率，实现更紧凑的射频架构，更高的信噪比。
• （2）5GHz工作带宽，使产品拥有更高的测量分辨率与测量精度，可用于计量级。
• （3）最窄3°天线波束角，能量更集中，具有更强抗干扰能力和更高可靠性。
• （4）测量盲区更小，对于小罐测量也会取得较好效果。
• （5）波长更短，对于小颗粒介质与倾斜的介质表面具有更好的反射特性。
• （6）测量灵敏、刷新速度快、天线尺寸小、安装简便、牢固耐用、免维护。
• （7）非接触式测量，无磨损，无污染，可测量液体和固体介质。
• （8）采用二线制回路供电的技术，供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输，节省成本。
• （9）采用先进微处理器和独特回波处理技术，可适用于各种复杂工况。几乎不受温度、压力、水蒸汽、粉尘等复杂工况的影响。
• （10）发射功率极低，可安装于各种金属、非金属容器内，对人体环境均无伤害。
• （11）带有按键的显示屏可方便设置仪表的参数。

技术规格

发射频率	76-81GHz，调频扫描频率宽度5GHz
测量范围	（0.08~120）m
测量精度	±1mm
波束角	3°、8°
使用介电常数范围	>=2
供电范围	（18~28）VDC（＜1W）、220VAC
通讯方式	HART/MODBUS总线
信号输出	4~20mA/HART总线 或 RS485/MODBUS总线
故障输出	3.6mA、22mA、保持
现场操作/编程	128×64 点阵显示屏/四按键 可配置 上位机设置软件
环境温度/湿度	(-40~85)℃/≤95%RH
外壳材质	铝合金或不锈钢可选
天线类型	透镜天线，可配透镜天线护罩/防腐型天线/天线散热片/石英隔离法兰盘
过程压力	(-0.1~4)MPa
产品尺寸	φ100*270mm
电缆入口	M20*1.5或NPT1/2＂
推荐线缆	AWG18或0.75mm²
防护等级	IP68
安装方式	螺纹或法兰
净重/毛重量	2.480Kg/2.995Kg
包装箱尺寸	28*28*32cm
介质耐温	-40℃—130℃（高温需定制）

 
安装基本要求
天线发射微波脉冲时，都有一定发射角。从螺纹或法兰下边缘到被测介质表面之间，微波发射角所辐射的区域内，不得有障碍物。因此安装时应尽可能避开仓内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。否则将导致测量错误。另外须注意微波发射角度辐射区域不得与加料料流相交。必要时，须在空仓时进行“虚假回波学习”。安装仪表时还要注意：最高料位不得进入仪表的测量盲区，仪表距仓壁必须保持一定的距离。仪表的安装尽可能使天线的发射方向与被测介质表面垂直。避免震动的安装场合。安装在防爆区域内的仪表必须遵守国家防爆危险区的安装规定。

推荐的安装位置
（1）安装在仓体直径的（1/4-1/6）处距离仓壁最小保持200mm的水平距离否则很可能产生错误读数。注：①基准面 ②容器中央或对称轴
（2）有堆料的仓体，垂直入射料面。由于倾斜的固体表面会造成回波衰减，甚至丢失信号的问题，透镜天线要尽量垂直入射料面，若料面不平，堆角大推荐使用万向法兰，来调整透镜天线角度



典型的安装错误
（1）高精度物位雷达测量保证波束范围内没有干扰物，如人梯，台阶等。
（2）仪表安装应保证天线波束避开进料口，并垂直入射料面。

电气连接
所有的电气连接工作必须在断电的条件下进行， 请遵守当地电气安装规程的要求。所有对仪表电气部件的操作必须由经过正规培训的专业人员完成。请检查仪表的铭牌以确保提供的产品规格符合您的要求。请确保所供电源电压与仪表铭牌上的要求一致。

电缆线选择

型号	电缆线要求
(4～20) mA/HART（二线制）	供电电源和输出电流信号共用一根的两芯带屏蔽层的电缆线。
(4～20) mA/HART（四线制） RS485/MODBUS(四线制)	供电电源和电流信号分开，使用两根两芯带屏蔽层的电缆线。
通用要求	电缆规格：推荐使用AWG18或0.75mm²；具体供电电压范围参见仪表铭牌上的技术数据；对于本安型须在供电电源与仪表之间加一个安全栅。

接线图


通信与调试
在现场可以通过LCD进行仪表调试，也可以用选配的上位机软件在PC端进行调试。雷达仪表与PC之间通过以下方式进行通讯：
1、USB转RS485串口线（四线制）；
2、USB转TTL串口线（二线制）；
3、USB转Hart-modem（二线制）进行通信；
4、通过手机蓝牙调试，使现场调试更安全、方便；
5、4G网络，通过远程模块，进行远程调试。

维护保养
雷达物位计一般不需要日常维护，如出现故障可联系公司技术支持。仪表安装在防爆区域时，必须遵守国家防爆危险区的安装规定。


附录：术语表
波束角：以比最大值低3dB作为界限的波束宽度。最小波束角3°，如上图所示。
距离分辨率（Range Resolution）：距离分辨率是指雷达分辨两个靠得很近物体的能力。 如果两个物体的间隔小于物位雷达的距离分辨率，那么雷达只能测得一个距离值，此距离值不等于其中任何一个物体的距离值，而是两个物体距离值的综合。调频带宽B=5.1GHz，最小距离分辨率=C/2B≈3cm。
测量精度（Accuracy）：如果只有一个物体且这个物体移动了很小的距离，物位雷达是否能识别距离变化。分辨出单个物体移动距离的指标叫做精度。中频信号进行自有算法分析，测量精度为0.1mm。
环境温度：接触设备外壳的周围空气的温度。
盲区：指仪表的近端的测量极限，盲区内仪表无法测量
dB(分贝): 表示信号幅值的单位。
介电常数（DK）：在电磁场感应下，电介质储存电能的能力。常称为相对介电常数。介电常数的增长直接与回波幅值的增长成比例。相对真空/干燥空气介电常数是 1。
回波：雷达接受到的反射的信号。
发射锥体：天线波束角度的延伸。
虚假回波：任何不是所需目标产生的回波。一般来说，虚假回波由容器的障碍物产生。
多重回波：在目标回波距离出现的多次反射回波，可能为2次，3次。
极化：发射的电磁波属性，描述随时间改变的电场矢量的方向和幅值。
量程：（1）指仪表的最远测量极限（2）特殊的，指人为设定的最远距离，该距离以外，仪表处理数据的时候不考虑。
重复性：在相同测试环境下，多次测量同一个反射目标，测量结果的偏差程度。
光速：符号C，电磁波速度（包括电磁波和在自由空间的光。）光速为 299,792,458 米每秒。
阈值曲线：一个随时间变化的曲线，作为阀值，超过其的回波被认为是有效的。