智能雷达液位计原理与结构
智能雷达液位计
智能雷达液位计在大型储罐中的应用优势主要体现在安全节能、适用范围广及准确度高等方面。大型储罐体积庞大，通常安置在室外，因此对液位测量仪表的安装和性能有较高要求。智能雷达液位计是一种采用微波测量技术的非接触式液位测量仪表，在大型储罐的贸易计量中使用广泛。
1、智能雷达液位计原理
智能雷达液位计是大型储罐中液位测量的核心传感器，采用发射-反射-接收的工作模式。智能雷达液位计采用通过发射FMCW（调频连续波）信号并接收相应的回波，处理后获得距离与速度信息的原理。发射信号通过天线向外辐射，同时作为混频器的基准信号解调回波信号，测量信号频率差，依据差值与到液体表面的距离成比例从而计算出液位值。雷达波形与测距原理如图1所示。
智能雷达液位计
智能雷达液位计由收发模块、电源模块、天线、信号处理模块及显示模块等单元组成。收发模块产生FMCW信号，经环行器至天线向外辐射，回波信号由天线接收，经环行器送到接收通道，对回波信号进行谐波混频、放大、滤波，产生差频信号，将包含距离信息的信号经过A／D转换成数字信号，送往信号处理模块，信号经傅里叶变换、检测处理等后，得到高精度的液位数据，通过现场总线送到显示单元和上位机。智能雷达液位计数据处理流程如图2所示。
智能雷达液位计
2、智能雷达液位计结构
雷达液位计的结构和工艺工况有很大关系，选型时需综合考虑介质的腐蚀性、粘稠性、结晶特性、冷凝特性及挥发特性等。雷达液位计主要由电子控制单元和天线构成，无可动部分，不存在机械磨损。用于贸易计量时，需采用高精度、高稳定性的智能雷达液位计。智能雷达液位计的结构关键是天线，其天线一般有以下4种：
a. 喇叭天线，适用于大部分罐区，安装在罐顶或导波管上，聚焦特性好，测量范围大；
b. 导波管阵列天线，安装在导波管内，适用于外浮顶的原油储罐或内浮顶的成品油/化工品储罐；
c. 抛物面天线，适用于固定顶储罐，粘稠和严重凝结的产品，可用于沥青、液态硫磺等恶劣的工况；
d. LPG/LNG天线，适用于LPG/LNG储罐，测量加压或低温液化气的液位。
