[編輯簡介]：本文分析了重錘式料位計和微波式雷達料位計的技術原理，并介紹了慧博新銳LR560的性能特點。
[關鍵詞]：重錘式料位計 微波式雷達料位計
[摘要]： 隨著工業自動化程度的不斷提高，以及工藝要求的提高，料位測量已成為整自動化生產中的重要組成部分。

物位測量技術

       隨著工業自動化程度的不斷提高，以及工藝要求的提高，料位測量已成為整個自動化生產中的重要組成部分。

      料位測量技術通常分為接觸式測量儀表：重錘式（Yo-Yo）、電容式、導波雷達、音叉式、阻旋式等；和非接觸式測量儀表：雷達、超聲波、Y射線物位計等。

重錘式料位計

     重錘式料位計（Yo-Yo）作為最常見的料位測量技術，也是現在很多企業使用的料位計之一。

     重錘式料位計源于“鉛垂(人工檢尺)”;這種方法。在料位測量開始的初期，人們會采用一根繩子，每隔一英尺或一米打一個結，繩子下部困住一個重物（鉛錘），這樣將重物投入料倉中，繩子被提上來后計算結的個數來計算料位值。但這種方法測量結果隨著操作人員的不同而不同，甚至風力、放置的角度和繩子的重量使得測量很困難而很難一致（現在種方法只在缺乏技術的廉價勞動力的國家較常用）。
    
      隨著科技的不斷發展，人們將這種最原始的鉛垂(人工檢尺)方式進行了一定程度的自動化改進后，演變成了現在的重錘式料位計。

      重錘式料位計由控制器、鋼纜/鋼帶，和重錘組成。物位測量時由控制器發出信號，使鋼纜下放，帶動重錘下降，重錘降至料面被料面托起而失重，鋼絲繩松弛而觸動開關，這時控制器使重錘上升返回，完成一次探測過程，從而計算料位值。

      重錘式料位計是機械式測量，簡單可靠，抗粉塵干擾能力強。重錘式料位計的量程大可達45.7米，重錘式料位計有多重防塵設計（防塵刷、進風孔、測量室隔離） ，且不受介質濕度、粘度的影響。重錘式料位計不受介質介電常數、電導率、熱導率的影響，因此重錘式料位計也可用于測量泥漿、礦漿、瀝青（高溫）等特殊液體。
      但由于重錘和鋼纜需要與被測介質接觸（接觸式測量技術），因此受被測介質的物理及化學性質影響很大。
       重錘式料位計在料位測量的過程中，被測物易料黏附在鋼纜上，從而引起無報警、誤報警，或測量值波動等現象，需大量的維護以清潔鋼纜/鋼帶。有時物料黏附過多甚至會使鋼纜卡主，而無法使重錘上下移動。
       并且重錘在下落過程中，如料倉進料，物料會將重錘埋?。皴N），導致重錘無法提升返回，發生故障。
       在料倉出料時重錘的鋼纜/鋼帶會受到很強的張力負載，這種張力有時甚至能拉塌倉頂，鋼纜/鋼帶經常會被拉斷（斷纜），需要進行維修或更換；而重錘也會隨著鋼纜的斷裂而被遺留在物料中，污染被測物料，有時甚至會堵在料倉的出料口處，從而對生產造成更大的損失。

     由于接觸式測量技術，重錘料位計的鋼纜/鋼帶的磨損是不可避免的，需定期檢查鋼纜/鋼帶有無破損現象，并及時更換鋼纜。

微波式雷達料位計

      隨著自動化需求的不斷提高，針對重錘式料位計等接觸式料位計維護量大、備件更換頻繁、測量不穩定、標定復雜等各種限制，非接觸式物位測量技術隨然而生。

     現今的非接觸式物位測量技術主要有：超聲物位計、雷達物位計，以及核物位計。相對比而言，雷達物位計是非接觸式物位測量技術的最優選擇。雷達物位計和手機一樣都采用微波（電磁波）技術，不像超聲采用機械波需要空氣作為傳播介質，因此雷達物位計不受測量環境的溫度、壓力、蒸汽的影響，不需要補償，測量問穩定可靠。并且相比核料位計，對操作人員和環境都沒有潛在的危險，安全又環保。因此雷達式物位計已經成為了非接觸式物位測量技術的主流技術，也將成為整個物位測量技術的主流技術。

         相對比重錘式料位計維護量大、配件更換頻繁、測量不穩定等接觸式測量方式不可避免的問題，微波式雷達料位計，以其非接觸式的測量方式，已有逐步取代重錘式料位計等接觸式物位測量技術的趨勢。
       微波式物位計俗稱雷達（Radar）物位計，英文全稱Radio Detection and Raging（無線電檢測與測距），是物位測量領域的新生力量，在90年代逐步進入物位測量領域。

      雷達料位計安裝在料倉頂部，不與被測介質接觸，向被測物料表面發射微波，目標反射的微波返回發射器被接收，與發射波進行比較，確定目標存在并計算出發射器到目標的距離。

      因不與被測介質接觸，雷達料位計幾乎免維護、無破損、掛料等現象，無配件更換問題、壽命長，且安裝簡單、標定簡單，也不受料倉內氣體成分、粉塵、溫度變化等的影響。雷達料位計也因此深受用戶歡迎，成為近年來發展最快的物位測量儀表。
 
             雷達料位計現已被廣泛用于替代勞動強度大的人工投尺，維護、維修率高的重錘（yo-yo）、導播雷達、電容，以及調試、校驗復雜的稱重設備。雷達料位計也將成為料位測量技術的未來。
        目前微波物位計（雷達）使用的微波頻率有四個頻段：C波段(5.8～6.3GHz)、X波段(9～10.5GHz)、K波段(24～26GHz)，W波段（75～110 GHz）。

     料位測量中困擾用戶的是一些大型固體料倉，特別是量程在30米以上，且料倉內充滿粉塵和擾動的加料狀態下的料倉。而頻率高的雷達料位計尤其適合這種大型固體料倉的物位測量。

      因為雷達的工作頻率越高其電磁波波長越短，越容易在固體物料傾斜的、不規則的表面有更好的信號反射。試想一下如果您站在一個傾斜的臺階之上，向下扔一個籃球和向下扔一個乒乓球，那一個更容易彈回您的手心呢？

      現今主流雷達料位計均采用K波段(24～26GHz)，其電磁波波長為12mm, 可實現有效的料位測量，但最先進的HRBD LR560則采用78GHz，W波段技術，其電磁波波長只有約3mm，更越容易在傾斜的固體料面有更好的信號反射，且3mm波長還可有效穿透極度粉塵 ，因其電磁波長大于粉塵顆粒直徑，從而發生衍射穿透粉塵而到達被測物料的表面。

      慧博 HBRD560的78GHz，巧妙的選擇了料位測量中真實物料反射和粉塵穿透的平衡點，這也體現了慧博新銳做為工業自動化的智慧和技術實力。

    較高的工作頻率還可提供較窄的波束寬度，可有效避開障礙物；更高的頻率還可使雷達擁有更小的天線，因此料倉開孔小，安裝起來簡單、方便。

     也有使用5.8GHz ~10GHz的低頻雷達測量固體，但由于其較低的頻率、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，干擾和噪聲很大，因此固體粉料測量中逐漸被淘汰。
                           
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