微波物位計

雷達計按式非觸式觸式。

非觸式微波計喇叭桿式線射收微波，儀裝料倉頂，測介質觸，微波料倉空傳播返。裝簡單、維護量，且料倉、粉塵、溫化影響，深戶歡迎，替勞強投尺錘捲尺、維修率觸式儀（錘探測式-）、電容等。因此，非接觸式微波物位計是近年來發展最快的物位測量儀錶。

觸式微波計般采屬波導（桿鋼纜）傳導微波，儀倉頂裝，導波桿達倉底，射微波沿波導傳播，達料反射，沿波導返射器收。

目前世界上的微波（雷達）物位計通有脈衝法（PULS）和連續調頻法（FMCW）兩種。

連續調頻(FMCW)技術測量物位是將傳播時間轉換成頻差的方式，通過測量頻率來代替直接測量時差，來計算目標距離。發射一個頻率被線性調製的微波連續信號，頻率線性上升(下降)，所接收到的回波信號頻率也是線性上升(下降)的，兩者的頻率差將比例於離目標的距離。

頻率被調製的信號通過天線向容器中被測物料面發射，被接收的回波頻率信號和一部分發射頻率信號混合，產生的差頻信號被濾波及放大，然後進行快速傅利葉變換(FFT)分析，FFT分析產生一個頻譜，在此頻譜上處理回波並確認回波。

脈衝波測距是由天線向被測物料面發射一個微波脈衝，當接收到被測物料面上反射回來的回波后，測量兩者時間差(即微波脈衝的行程時間)，來計算物料面的距離。

微波發射和返回之間的時差很小，對於幾米的行程時間要以納秒來計量。脈衝測距採用規則的周期重複信號，並重複頻率(RPF)高。

現今雷達物位計市場基本還是以進口的品牌產品為主，主要由VEGA、E+H、SIEMENS西門子、KEOHNE、EMERSON等公司，其中SIEMENS 西門子的固體雷達在物位測量領域較多的業績和口碑。

目前微波物位計使用的微波頻率有三個頻段：C波段(5.8～6.3GHz)、X波段(9～10.5GHz)、K波段(24～26GHz)。製造商根據自己的技術及國家批准的頻率來設計產品。

物位測量中的微波一般是定向發射的，通常用波束角來定量表示微波發射和接收的方向性。波束角和天線類型有關，也和使用的微波頻率(波長)有關。

對於常用的圓錐形喇叭天線來說，微波的頻率越高，波束的聚焦性能越好，即波束角小，在實際使用中這是十分重要的，低頻微波物位計有較寬的波束，如果安裝不得當，將會收到內部結構產生的較多的虛假回波，例如：採用4”喇叭天線的26GHz雷達的典型波束角為8°，而5.8GHz 的典型波束角為17°。並且，微波的頻率越高，其喇叭尺寸也可以做的越小，更易於開孔安裝。目前還沒有頻率高於K波段（24—26GHz）的微波（雷達）物位計。

而X波段雷達由於沒有明顯的應用特點，而在各大物位廠商的雷大物位技術發展中趨於被淘汰。

現今物位測量領域困擾用戶的是一些大型固體料倉的物位測量，特別是用於50/100米以內的充滿粉塵和擾動的加料狀態下的料倉。相關技術的儀錶例如電容或導波雷達TDR在放料時物位下降時會受到很強的張力負載，可能會損壞儀錶或把倉頂拉塌掉。重鎚經常有埋錘的問題，需要經常維修，大多數其他機械式儀錶也是這樣。而高粉塵工況又可能會超出非接觸式超聲波物位測量系統的能力。

高頻的調頻雷達技術尤其適合這種大型固體料倉的物位測量！

現今的高頻雷達一般為工作在K波段(24～26GHz)的雷達物位計，雷達的工作頻率越高其電磁波波長越短，越容易在傾斜的固體表面有更好的反射，並具有較窄的波束寬度，可有效避開障礙物，高的頻率還可使雷達使用更小的天線。而FMCW調頻連續波微波物位計發射和接受信號是同時的，相同時間內發射的微波信號更多，固體測量中可減少高粉塵固體料倉測量中的失波現象。因此固體測量中高頻的調頻雷達能提供準確、可靠的測量，並在例如化工行業中的PP粉末、PE粉末等介質中也有良好應用。但由於技術限制，現今還沒有工作在K波段以上的高頻雷達物位計。

也有使用5.8GHz ~ 10GHz的低頻雷達測量固體，但由於其較低的頻率、較長的波長其發射波不容易被漫反射，在高粉塵工況下會導致很多的二次或多次回波，干擾和雜訊很大，因此固體粉料測量中逐漸被淘汰。