5.1、市場(chǎng)

    在各種行業(yè)中，雷達(dá)通常應(yīng)用在三個(gè)不同的市場(chǎng)。這些市場(chǎng)的每一個(gè)都有不同的要求。

5.1.1、貿(mào)易結(jié)算

    貿(mào)易結(jié)算應(yīng)用需要對(duì)液體測(cè)量具有極高的精度。用戶(hù)根據(jù)這些儀表的**測(cè)量支付費(fèi)用。

Ø這個(gè)市場(chǎng)大約占液體雷達(dá)市場(chǎng)的10%

Ø主要用于燃油的貿(mào)易結(jié)算級(jí)Ø需要±1mm的精度，非常**的測(cè)量

Ø儀表通常采用拋物面天線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)窄的波束角

Ø儀表需要通訊來(lái)與其他設(shè)備和罐區(qū)管理軟件建立界面

Ø在一些**需要特殊認(rèn)證（重量和度量標(biāo)準(zhǔn)）

Ø這個(gè)市場(chǎng)上增長(zhǎng)平穩(wěn)，在這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中正朝著高端流量計(jì)發(fā)展

Ø從1970年開(kāi)始SAAB和Enraf就已經(jīng)在市場(chǎng)中存在。它們逐漸取代了機(jī)械式測(cè)量系統(tǒng)。5.1.2、儲(chǔ)罐

    需要把未加工的產(chǎn)品變?yōu)槌善返娜魏喂S(chǎng)中都有儲(chǔ)罐的應(yīng)用。大多數(shù)用戶(hù)都習(xí)慣于使用物位數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐控制。

Ø在這個(gè)市場(chǎng)中包括的一些典型被測(cè)介質(zhì)有植物油、樹(shù)脂和溶劑、各種油品、固體等

Ø儲(chǔ)罐的形狀和尺寸一般為圓柱形，豎直的或橫臥的Ø這些罐內(nèi)的情況一般比較平靜。有很少的擾動(dòng)，較低的壓力，常溫

Ø這個(gè)市場(chǎng)大約占液體雷達(dá)市場(chǎng)的55%

Ø市場(chǎng)可以接受的精度為±10mm

Ø被認(rèn)為是比較簡(jiǎn)單的測(cè)量

Ø這個(gè)市場(chǎng)具有相當(dāng)大的潛力。原有的應(yīng)用使用人工探尺、浮子式和其他機(jī)械式儀表

Ø經(jīng)濟(jì)的兩線(xiàn)制微波物位計(jì)是理想的選擇

5.1.3、過(guò)程應(yīng)用

    過(guò)程應(yīng)用在供應(yīng)廠(chǎng)商和制造廠(chǎng)商處隨處看到。過(guò)程罐通常使用于不同的介質(zhì)的混合。

Ø這個(gè)市場(chǎng)大約占液體雷達(dá)市場(chǎng)的35%

Ø主要用于化工行業(yè)

Ø微波物位計(jì)的精度要求不高：±5~15mm，但對(duì)物位儀表的可靠性和穩(wěn)定性要求較高

Ø罐內(nèi)的狀況包括高溫、高壓、大量的擾動(dòng)和不同類(lèi)型的介質(zhì)。可能會(huì)有泡沫、掛料、蒸汽和波動(dòng)

Ø這些工況中的液位常有快速和頻繁的波動(dòng)

Ø這個(gè)市場(chǎng)需要成熟完善的回波處理技術(shù)

5.2、微波物位計(jì)的選擇要點(diǎn)

    在選擇微波物位計(jì)時(shí)，除了考慮應(yīng)用工況的量程外，還需要考慮很多因素：被測(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)、過(guò)程工藝中是否有掛料、腐蝕性、泡沫、液面的擾動(dòng)的影響，是否滿(mǎn)足（過(guò)程）溫度壓力的要求；固體表面的漫反射造成的信號(hào)的衰減……

5.2.1、介電常數(shù)

    與頻率大小無(wú)關(guān)，介電常數(shù)在雷達(dá)的使用中起著重要的作用，因?yàn)樗欣走_(dá)設(shè)備的回波強(qiáng)度均受到被測(cè)介質(zhì)介電常數(shù)的影響。具有高介電常數(shù)的介質(zhì)吸收的微波信號(hào)很少，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的回波信號(hào)，比如：水；低介電常數(shù)介質(zhì)會(huì)吸收信號(hào)，使回波信號(hào)減弱，比如：汽油、液化氣等。介電常數(shù)小于2~3的介質(zhì)會(huì)影響回波信號(hào)的強(qiáng)度從而引起顯著的衰減。介電常數(shù)一般會(huì)隨著溫度的變化而變化，在很多溫度變化很大的過(guò)程工藝中，介質(zhì)的介電常數(shù)變化過(guò)大以至于小于2~3，可能會(huì)導(dǎo)致微波物位計(jì)不能獲得足夠的回波信號(hào)能量來(lái)進(jìn)行工作。

    大多數(shù)低頻(6GHz)的微波物位計(jì)可以直接測(cè)量介電常數(shù)為2~3以上的介質(zhì)，但是如果用于測(cè)量低于2~3的介電常數(shù)的介質(zhì)時(shí)，通常需要選擇采用靜態(tài)管或高頻（24GHz）的微波物位計(jì)來(lái)解決。采用靜態(tài)管或?qū)Рü芴炀€(xiàn)的低頻雷達(dá)可以測(cè)量介電常數(shù)大于1.5的介質(zhì)，而高頻雷達(dá)可以直接測(cè)量低介電常數(shù)的介質(zhì)。

5.2.2、掛料

    天線(xiàn)上的掛料會(huì)限制雷達(dá)的功能，*常見(jiàn)的掛料是凝結(jié)水。液體應(yīng)用中可能會(huì)使蒸汽凝聚到天線(xiàn)上，而其他應(yīng)用中可能會(huì)把液體和漿料飛濺到天線(xiàn)上，導(dǎo)致由于掛料而可能消弱雷達(dá)的性能。根據(jù)不同的應(yīng)用類(lèi)型，這些天線(xiàn)的掛料可能會(huì)影響液位的測(cè)量。一般對(duì)于容易產(chǎn)生少量冷凝水的工況，選擇桿式天線(xiàn)會(huì)取得比喇叭天線(xiàn)更好的效果；但是，在容易發(fā)生介質(zhì)飛濺到天線(xiàn)上而產(chǎn)生掛料的工況中，適宜采用低頻的喇叭天線(xiàn)雷達(dá)，喇叭天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)可以防止介質(zhì)進(jìn)入喇叭口內(nèi)影響電極的發(fā)射，而且，發(fā)射較長(zhǎng)的波長(zhǎng)，使它們對(duì)厚的粘附物的敏感性降低，可穿透厚的粘附物。由于信號(hào)較強(qiáng)，通過(guò)厚的天線(xiàn)粘附物仍能保持**測(cè)量。另一個(gè)重要的因素是天線(xiàn)的構(gòu)成成分。采用PTFE桿式天線(xiàn)的低頻雷達(dá)，具有抗化學(xué)腐蝕性能，清潔方便的優(yōu)點(diǎn)。在粘附物會(huì)造成嚴(yán)重掛料的應(yīng)用（例如礦漿儲(chǔ)罐）中，可選用自清洗系統(tǒng)用來(lái)保持喇叭天線(xiàn)的清潔。這個(gè)系統(tǒng)使用空氣或液體來(lái)沖涮喇叭內(nèi)部，每隔固定的間隔就進(jìn)行一次清洗。

5.2.3、腐蝕性

    因?yàn)闂U式天線(xiàn)的材質(zhì)一般都選用更耐腐蝕性的PTFE、PE、PP等材質(zhì)，因此在很多有強(qiáng)腐蝕性的應(yīng)用中，較多的選用桿式天線(xiàn)；而喇叭天線(xiàn)因?yàn)橐话愣疾捎貌讳P鋼材質(zhì)，其耐腐蝕性一般不如桿式天線(xiàn)；當(dāng)然也有些公司可以定制哈氏合金的喇叭天線(xiàn)或帶Telflon涂層的喇叭天線(xiàn)來(lái)滿(mǎn)足一些有一定復(fù)雜性而不能使用桿式天線(xiàn)而又有腐蝕性要求的工況。

5.2.4、泡沫

    在反應(yīng)釜和過(guò)程罐中，化學(xué)物品混合在一起會(huì)產(chǎn)生泡沫。雖然雷達(dá)不能穿透所有的泡沫進(jìn)行測(cè)量，但是它能過(guò)穿透其中的一些類(lèi)型，能夠獲得泡沫下面的液位。為了可靠測(cè)量，識(shí)別濕泡沫和干泡沫是很重要的。對(duì)于干泡沫，微波信號(hào)能夠穿過(guò)泡沫并檢測(cè)下面的液體表面。干泡沫在釀造行業(yè)較為常見(jiàn)，與浴缸中的泡沫相似-輕且密度低。對(duì)于中等密度的泡沫，信號(hào)被吸收或被散射，結(jié)果是不可預(yù)知，沒(méi)有規(guī)律的。對(duì)于濕泡沫，微波信號(hào)在泡沫表面發(fā)生反射。濕泡沫由非常小的泡沫構(gòu)成，這使液體處于懸浮中。這些泡沫非常密集，與烈性啤酒中的泡沫相似。當(dāng)雷達(dá)不能測(cè)量有時(shí)存在于儲(chǔ)罐中的濕泡沫/液體界面時(shí)，它會(huì)對(duì)泡沫層的頂部產(chǎn)生一個(gè)非常穩(wěn)定的回波。雷達(dá)技術(shù)通常不適合用于可能存在泡沫的廢水深井。由于系統(tǒng)的自然特性，注入深井的成分會(huì)經(jīng)常變化。泡沫存在不可預(yù)知性，且取決于泡沫密度。當(dāng)泡沫狀況保持穩(wěn)定時(shí)，雷達(dá)是可靠的。在啤酒行業(yè)，雷達(dá)測(cè)量會(huì)穿透罐中的泡沫。在廢水行業(yè)，在厭氧消化池的應(yīng)用中，雷達(dá)用于測(cè)量泡沫的表面。

5.2.5、擾動(dòng)的液面

    對(duì)于在擾動(dòng)容器里的波動(dòng)的表面，低頻的雷達(dá)物位計(jì)具有很好的表現(xiàn)。低頻微波會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較寬的波束角，覆蓋液體表面較大的面積。波動(dòng)會(huì)減小信號(hào)的幅值，但是，比起高頻波束來(lái)，要減小的少得多。另外，當(dāng)液面表面波的波長(zhǎng)與電磁波的波長(zhǎng)相同時(shí)，會(huì)發(fā)生*嚴(yán)重的衰減。波動(dòng)引起的衰減可以通過(guò)用來(lái)引導(dǎo)和限制波束角的靜態(tài)管或?qū)Рü芟拗苽鬏斝盘?hào)來(lái)得到加強(qiáng)。

    和超聲波的工作方式類(lèi)似，雷達(dá)物位計(jì)也可以通過(guò)啟動(dòng)攪拌器濾波器的功能來(lái)消除攪拌器的干擾。

5.2.6、粉狀固體

    粉狀固體的物位的連續(xù)測(cè)量長(zhǎng)期以來(lái)一直是個(gè)難點(diǎn)。超聲波、重錘、TDR、電容等測(cè)量方式都曾經(jīng)被用于這一應(yīng)用，但是均存在著很多問(wèn)題而導(dǎo)致使用效果欠佳。

    有些公司嘗試采用微波技術(shù)來(lái)測(cè)量粉狀固體的物位，由于電磁波具有很好的穿透粉塵的性能，因此也的確取得了一些**，但是其實(shí)際不太穩(wěn)定的使用性能一直不能得到客戶(hù)的滿(mǎn)意。