物位计测量技术分析及应用研究

张 敏 冷建伟 杜 宝

(天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室1，天津 300384;天津长飞鑫茂光缆有限公司2，天津 300380)

0 引言

在企业生产中，用来测量液位或固体物料容量变化的仪表统称物位仪表。不恰当的物位测量会造成很大的经济损失。利用微波来检测物位是军事工业特有的雷达测量技术逐步民用化的产物，它具有非接触和高精度的显著优势，目前被越来越多地应用于石油和化工等行业。调频连续波(frequency modulated continuous wave，FMCW)雷达是一种通过对连续波进行频率调制来获得距离与速度信息的雷达体制系统，由于它具有无距离盲区、高分辨率和低发射功率等优点，近年来受到了人们的广泛关注。

1 物位测量技术发展

在化工生产中，用来测量液位、固体料位和两种不同密度液体界面的仪表分别称为液位计、料位计和界面计，统称为物位仪表［1］。物位测量技术经历了结构上从机械式仪表向电子式仪表发展，以及工作方式上由接触式向非接触式发展的阶段。

物位仪表的分类如图1所示。

图1 物位仪表分类Fig.1 Classification of the material level meters

图1中，前4种测量技术都属于接触式测量方法，第5种辐射法为非接触测量方法。其中，直视法是指眼睛可以直接观测到介质容量变化的一类方法;测力法是指通过被测介质对指示器或传感器等目标施加外力来测量的方法;压力法是由被测介质施加在测量探头而产生压力进行测量的方法;电特性法是利用被测介质的电特性进行测量的方法;辐射法采用电磁频谱原理技术。……