工作原理：導波雷達物位計是一種微波物位計，它是微波(雷達)定位技術(shù)的一種運用。它是通過(guò)一個(gè)可以發(fā)射能量波(一般為脈沖信號)的裝置發(fā)射能量波，能量波在波導管中傳輸，能量波遇到障礙物反射，反射的能量波由波導管傳輸至接收裝置，再由接收裝置接收反射信號。根據測量能量波運動(dòng)過(guò)程的時(shí)間差來(lái)確定物位變化情況。由電子裝置對微波信號進(jìn)行處理，zui終轉化成與物位相關(guān)的電信號。超聲波物位計中換能器是眼睛，而雷達物位計中高頻頭和天線(xiàn)是眼睛，回波處理是物位計的大腦。雷達物位計繼承了超聲波物位計的回波處理技術(shù)。
雷達物位計發(fā)出的電磁波碰到被測介質(zhì)被反射，反射回波的質(zhì)量反映了物位計應用效果?；夭ㄙ|(zhì)量定義為zui小回波幅度(在zui惡劣條件下回波幅度)比zui大噪聲幅度(虛假回波、多徑反射波等的幅度)?；夭ㄙ|(zhì)量數值越大，物位計應用效果越好。
回波強度主要受以下因素影響
傳播介質(zhì)介電常數越穩定越有利于傳播。雷達波是電磁波，電磁波在傳播過(guò)程中不受傳播介質(zhì)穩定程度的影響，只與其介電常數有關(guān)。這是雷達技術(shù)與超聲波技術(shù)的重大區別。
被測介質(zhì)表面越平整，其介電常數越大越有利于回波反射。
所以考慮現場(chǎng)工況時(shí)，應特別注意這兩個(gè)方面：(1)天線(xiàn)到被測介質(zhì)間空氣介電常數的分布(2)被測介質(zhì)的表面狀態(tài)及其介電常數。
雷達物位計的優(yōu)點(diǎn)是：不受空氣波動(dòng)影響，隨距離衰減小，穿透力強。
雷達的局限性：1)影響雷達的性能是介電常數，理論上在真空中雷達衰減極小，當空氣中存在對雷達衰減物質(zhì)，例如：含高介電性的粉塵粉末(石墨，鐵合金等)，水蒸氣很大，測量距離和效果要受影響。2)被測介質(zhì)的揮發(fā)氣體會(huì )在天線(xiàn)上聚集，水蒸汽會(huì )在天線(xiàn)上聚結，此時(shí)，會(huì )影響雷達波發(fā)射，嚴重時(shí)雷達波不能發(fā)出。3)被測介質(zhì)的介電常數不能太小。4)盡管溫度和壓力對雷達影響極小，但雷達天線(xiàn)是由材料做成，雷達可適應溫度和壓力的范圍與使用的材料和密封結構有關(guān)。
雷達物位計目前已成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，而低頻率雷達物位計盡管具有價(jià)格相對低廉的優(yōu)點(diǎn)，但在主要應用領(lǐng)域中，屬于逐漸被淘汰的產(chǎn)品。從超聲波物位計的應用中得知，要獲得比較好的回波，換能器工作頻率大約40KHz，波長(cháng)大約9mm，這時(shí)發(fā)射波的開(kāi)角為7°-8°。工作頻率越高，其開(kāi)角越小，但其量程較小。與超聲波類(lèi)比，雷達物位計要獲得上述效果的回波，其工作頻率應為26GHz，此時(shí)，其波長(cháng)為11mm。當用口徑為100mm的喇叭時(shí)，可獲得7°-8°開(kāi)角的發(fā)射波。若雷達工作頻率是6GHz，則相當于超聲波的工作頻率為10KHz。而工作頻率為10kHz的超聲波物位計在物位測量中各項指標都很不理想，特別不適于固體料位的測量。與低頻率雷達相比，高頻雷達有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)高頻雷達物位計(主要指26GHz和24GHz)具有能量高，波束角小(一般Φ95的喇叭天線(xiàn)的波束角為8o，而6GHz低頻脈沖雷達的喇叭天線(xiàn)直徑為Φ246時(shí)，波束角為15o)，天線(xiàn)尺寸小，精度高等優(yōu)點(diǎn)。
2)26GHz雷達波長(cháng)11mm，6GHz雷達波長(cháng)50mm，雷達測量散裝料位時(shí)，雷達波反射主要來(lái)自料面的漫反射，漫反射的強度與物料大小成正比，與波長(cháng)成反比，而大部份散裝料直徑遠遠小于50mm，這就是為什么目前26GHz雷達是散裝料物位測量的*選擇。
3)在一些直徑小高度矮的小罐應用中，6GHz雷達天線(xiàn)長(cháng)(300-400mm)無(wú)形中增大了盲區(大約600mm)，由于6GHz雷達方向性差(開(kāi)角大)在小罐中會(huì )產(chǎn)生多徑反射;26GHz雷達頻率高頻，天線(xiàn)短，方向性好，克服了6GHz雷達的缺點(diǎn)，適用于小罐測量。
4)由于現場(chǎng)環(huán)境惡劣，隨著(zhù)時(shí)間推移，雷達天線(xiàn)會(huì )堆積污物、水汽等，26GHz雷達天線(xiàn)小，加天線(xiàn)罩可大大改善污物、水汽影響;6GHz雷達天線(xiàn)大，加天線(xiàn)罩很困難。且儀表較沉重，清理困難。
5)由于26GHz雷達方向性好，很多惡劣工況，可通過(guò)簡(jiǎn)單隔離，將雷達裝在容器外進(jìn)行測量。
目前，26GHz雷達物位計的價(jià)格已與6GHz雷達物位計價(jià)格相當，這更促進(jìn)了26GHz雷達物位計的應用?？梢灶A見(jiàn)，6GHz雷達物位計*會(huì )大大降低。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，我們期待更高頻率(如：90GHz)、更小開(kāi)角(如：2°，3°)、更小體積的雷達物位計的面世。我們將在此領(lǐng)域中不懈地努力，將雷達物位測量做到*。
導波雷達物位計——非接觸雷達物位測量的補充
導波雷達物位計發(fā)射脈沖電磁場(chǎng)，以導波纜為中心100mm為半徑，沿纜向前傳播，遇介質(zhì)返回。除有非接觸雷達的特點(diǎn)以外，導波雷達方向性好，頻率低(500M-1GHz)穿透性好。缺點(diǎn)是顯然的，尤其在固體測量中，調試維修都不方便，經(jīng)常會(huì )磨損，甚至斷纜?？衫脤Рɡ走_物位計低頻的穿透性實(shí)現某些特殊應用。如：油水界面;以及利用纜的末端反射測量介電常數非常小的粉末(除塵粉倉)粉位測量等。
在高溫、高壓工況條件下，導波雷達物位計與脈沖(非接觸)雷達物位計相比更具優(yōu)勢。脈沖雷達天線(xiàn)由不銹鋼和PTFE構成，而PTFEzui高使用溫度200°，zui高壓力4MP。當導波雷達用不銹鋼和陶瓷構成時(shí)，zui高使用溫度400°，zui高壓力40MP。
