赛谱120ghz线性雷达液位计透过玻璃钢测量废液高度
时间:2026-01-31 11:01:54
核心原理:线性调频连续波雷达
赛谱的雷达液位计通常采用 FMCW 技术。它发射频率线性变化的微波信号,并接收从液面反射回来的信号。通过计算发射与接收信号的频率差(该差值与信号传播时间成正比),可以精确计算出距离,从而得到液位高度。

关键挑战:玻璃钢面的影响
玻璃钢不是一块理想的“透明窗户”,它对微波信号会产生多重影响:
信号衰减:玻璃钢中的树脂和玻璃纤维会吸收和散射微波能量,导致信号强度减弱。
信号折射与反射:
反射:在雷达天线与玻璃钢的界面、玻璃钢与罐内空气的界面,都会产生一部分信号反射。这些是固定的“虚假回波”,如果处理不好,会干扰真实液面回波。
折射:微波穿过玻璃钢时速度会改变(介电常数不同),导致传播路径和计算出的时间产生微小偏差。但对于大多数液位测量,这个误差通常在可接受范围内。
多层介质:形成了“空气 → 玻璃钢 → 罐内空气/蒸汽 → 液面”的多层传播路径,使回波分析更复杂。
介质污染:废料可能产生的蒸汽、泡沫或凝结物附着在玻璃钢内壁,会进一步衰减信号并产生干扰回波。
安装要求:安装不当会引入巨大的测量误差。

成功测量的必要条件与解决方案
1. 正确选型
频率选择:优先选择 较低频率的雷达(如 6GHz 或 26GHz K 波段)。频率越低,波长越长,穿透能力越强,受玻璃钢衰减的影响越小,对冷凝和污垢的敏感性也越低。赛谱的 Pilot 系列(26GHz)或 Eclipse 系列(6.3GHz)是常见选择,具体需根据工况咨询技术专家。
天线尺寸与型式:较大的天线(如 100mm 喇叭天线)波束角更小,能量更集中,能更好地“穿透”玻璃钢并减少罐内结构干扰。在某些情况下,平板天线或棒式天线也可能适用。
发射功率:确保仪表有足够的发射功率,以补偿穿过玻璃钢时的损耗。
2. 精确安装(这是最关键的一步!)
垂直安装:天线必须垂直于玻璃钢表面,任何倾斜都会导致信号严重偏折,无法返回天线。
紧密耦合:
理想情况:在玻璃钢上开孔,将雷达的喇叭天线或过程连接直接伸入罐内,仅让天线面与介质接触,彻底避开玻璃钢的影响。这是最可靠的方式。
非接触式(您描述的情况):如果必须隔着玻璃钢测量,天线面应尽可能贴近玻璃钢,中间不能有空气间隙。可以使用 耦合垫(由低损耗、介电常数稳定的材料如PTFE或特殊塑料制成)填充天线与玻璃钢之间的空隙,这能极大减少界面反射和信号损失。
避开结构干扰:安装位置应远离罐内搅拌器、支架、进料口等,并确保天线波束范围内没有玻璃钢的加强筋或支撑结构。
玻璃钢质量:玻璃钢应质地均匀、表面平整,内部无气泡或金属夹杂物,这些都会强烈反射或散射信号。
3. 合理参数设置与调试
虚假回波抑制(FWE / Echo Lockout):
在空罐状态下进行调试。此时,最强的回波通常来自玻璃钢的内外表面反射。在雷达的软件或显示单元上,将这些固定干扰回波的位置“锁定”或“抑制”掉,仪表将不再把它们识别为有效液位。

回波曲线分析:使用赛谱的调试软件查看回波曲线图。经验丰富的工程师可以通过曲线判断:
玻璃钢反射峰的位置和强度。
真实液面回波的形态。
是否有其他干扰。
调整滤波与灵敏度:适当降低仪表灵敏度,以避免将微弱的干扰信号误认为液位;或调整算法滤波参数,使读数更稳定。
针对“废料”介质的额外考虑
介电常数:废料的介电常数可能较低(如某些有机溶剂、油类、干燥粉末),导致反射信号弱。这要求雷达具有很高的灵敏度。
表面状态:废料可能产生泡沫、蓬松固体表面或不平整界面,这会使回波信号扩散、变弱。可能需要选择对表面状态不敏感的信号处理算法。
蒸汽与冷凝:挥发性废料产生的蒸汽可能改变罐内空气的介电常数,并凝结在玻璃钢上。良好的天线设计和耦合安装有助于克服此问题。
实施步骤建议
工况确认:明确废料性质、罐体尺寸、玻璃钢厚度、压力温度、是否有搅拌、期望精度等。
技术咨询:将工况提交给赛谱的技术支持或授权经销商,获取最专业的选型推荐。提供照片或图纸有助于判断。
规范安装:严格按照手册和建议施工,确保垂直、紧密耦合。
精细调试:充分利用空罐调试功能,抑制虚假回波,观察回波曲线,优化参数。
验证与维护:与其他液位计(如有)比对,定期检查玻璃钢内侧洁净度。
总结
赛谱线性雷达液位计完全可以实现透过玻璃钢测量废料液位,但成功与否高度依赖于正确的仪表选型、精确的安装和专业的调试。