[編輯簡(jiǎn)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(dòng)化程度的不斷提高，以及工藝要求的提高，料位測(cè)量已成為整自動(dòng)化生產(chǎn)中的重要組成部分。

物位測(cè)量技術(shù)

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

      料位測(cè)量技術(shù)通常分為接觸式測(cè)量?jī)x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(cè)量?jī)x表：雷達(dá)、超聲波、Y射線(xiàn)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(jiàn)的料位測(cè)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(cè)量開(kāi)始的初期，人們會(huì)采用一根繩子，每隔一英尺或一米打一個(gè)結(jié)，繩子下部困住一個(gè)重物（鉛錘），這樣將重物投入料倉(cāng)中，繩子被提上來(lái)后計(jì)算結(jié)的個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)算料位值。但這種方法測(cè)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(cè)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(jià)勞動(dòng)力的國(guó)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(dòng)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(cè)量時(shí)由控制器發(fā)出信號(hào)，使鋼纜下放，帶動(dòng)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(dòng)開(kāi)關(guān)，這時(shí)控制器使重錘上升返回，完成一次探測(cè)過(guò)程，從而計(jì)算料位值。

      重錘式料位計(jì)是機(jī)械式測(cè)量，簡(jiǎn)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(cè)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(cè)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(cè)介質(zhì)接觸（接觸式測(cè)量技術(shù)），因此受被測(cè)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(cè)量的過(guò)程中，被測(cè)物易料黏附在鋼纜上，從而引起無(wú)報(bào)警、誤報(bào)警，或測(cè)量值波動(dòng)等現(xiàn)象，需大量的維護(hù)以清潔鋼纜/鋼帶。有時(shí)物料黏附過(guò)多甚至?xí)逛摾|卡主，而無(wú)法使重錘上下移動(dòng)。
       并且重錘在下落過(guò)程中，如料倉(cāng)進(jìn)料，物料會(huì)將重錘埋住（埋錘），導(dǎo)致重錘無(wú)法提升返回，發(fā)生故障。
       在料倉(cāng)出料時(shí)重錘的鋼纜/鋼帶會(huì)受到很強(qiáng)的張力負(fù)載，這種張力有時(shí)甚至能拉塌倉(cāng)頂，鋼纜/鋼帶經(jīng)常會(huì)被拉斷（斷纜），需要進(jìn)行維修或更換；而重錘也會(huì)隨著鋼纜的斷裂而被遺留在物料中，污染被測(cè)物料，有時(shí)甚至?xí)略诹蟼}(cāng)的出料口處，從而對(duì)生產(chǎn)造成更大的損失。

     由于接觸式測(cè)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(wú)破損現(xiàn)象，并及時(shí)更換鋼纜。

微波式雷達(dá)料位計(jì)

      隨著自動(dòng)化需求的不斷提高，針對(duì)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(cè)量不穩(wěn)定、標(biāo)定復(fù)雜等各種限制，非接觸式物位測(cè)量技術(shù)隨然而生。

     現(xiàn)今的非接觸式物位測(cè)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(duì)比而言，雷達(dá)物位計(jì)是非接觸式物位測(cè)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(cè)量環(huán)境的溫度、壓力、蒸汽的影響，不需要補(bǔ)償，測(cè)量問(wèn)穩(wěn)定可靠。并且相比核料位計(jì)，對(duì)操作人員和環(huán)境都沒(méi)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(cè)量技術(shù)的主流技術(shù)，也將成為整個(gè)物位測(cè)量技術(shù)的主流技術(shù)。

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

      雷達(dá)料位計(jì)安裝在料倉(cāng)頂部，不與被測(cè)介質(zhì)接觸，向被測(cè)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(cè)介質(zhì)接觸，雷達(dá)料位計(jì)幾乎免維護(hù)、無(wú)破損、掛料等現(xiàn)象，無(wú)配件更換問(wèn)題、壽命長(zhǎng)，且安裝簡(jiǎn)單、標(biāo)定簡(jiǎn)單，也不受料倉(cāng)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(hù)歡迎，成為近年來(lái)發(fā)展最快的物位測(cè)量?jī)x表。
 
             雷達(dá)料位計(jì)現(xiàn)已被廣泛用于替代勞動(dòng)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(chēng)重設(shè)備。雷達(dá)料位計(jì)也將成為料位測(cè)量技術(shù)的未來(lái)。
        目前微波物位計(jì)（雷達(dá)）使用的微波頻率有四個(gè)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(cè)量中困擾用戶(hù)的是一些大型固體料倉(cāng)，特別是量程在30米以上，且料倉(cāng)內(nèi)充滿(mǎn)粉塵和擾動(dòng)的加料狀態(tài)下的料倉(cāng)。而頻率高的雷達(dá)料位計(jì)尤其適合這種大型固體料倉(cāng)的物位測(cè)量。

      因?yàn)槔走_(dá)的工作頻率越高其電磁波波長(zhǎng)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(hào)反射。試想一下如果您站在一個(gè)傾斜的臺(tái)階之上，向下扔一個(gè)籃球和向下扔一個(gè)乒乓球，那一個(gè)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(zhǎng)為12mm, 可實(shí)現(xiàn)有效的料位測(cè)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(zhǎng)只有約3mm，更越容易在傾斜的固體料面有更好的信號(hào)反射，且3mm波長(zhǎng)還可有效穿透極度粉塵 ，因其電磁波長(zhǎng)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(cè)物料的表面。

      慧博 HBRD560的78GHz，巧妙的選擇了料位測(cè)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(dòng)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(kāi)障礙物；更高的頻率還可使雷達(dá)擁有更小的天線(xiàn)，因此料倉(cāng)開(kāi)孔小，安裝起來(lái)簡(jiǎn)單、方便。

     也有使用5.8GHz ~10GHz的低頻雷達(dá)測(cè)量固體，但由于其較低的頻率、較長(zhǎng)的波長(zhǎng)其發(fā)射波不容易被漫反射，在高粉塵工況下會(huì)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(cè)量中逐漸被淘汰。
                           
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