图1 不同天线类型对用户使用运行费用的影响

使用了雷达技术的检测仪器可以完成非常困难的检测任务，例如松散物料的检测。而要完成这一检测任务的前提是进行充分的技术咨询以及掌握成熟的生产制造技术。本文通过介绍一些实际的应用例子，说明雷达物位计如何准确地测量物位。

在目前的充填量检测技术中，雷达检测技术扮演着重要的角色。它在很多实际的应用中都表现出很多优良特性，能够非常可靠地完成检测任务，甚至可以完成一些非常困难的检测任务，解决很多其他检测技术难以解决的难题。可供用户选择的检测仪种类非常多，包括有线和无线检测仪。但在松散物料的检测过程中，这些检测仪不能很好的完成检测，或者因为仪器成本费用过高而不受用户青睐。除了微波制导检测技术之外，首先受到人们关注的是非接触式的雷达检测技术，又称为自由雷达射线或者松散物料雷达检测技术。但在探询使用雷达检测技术的监测点的功能时，用户发现检测值常常会发生跳跃突变，检测结果不稳定的现象。在检测值频繁发生这种突变时，设备会停止运行，因为检测仪器发出了错误的报警。用户选择雷达检测仪器的目的是希望提高设备的可用性，可靠地避免料仓溢出和生产中断。

更好地满足用户需求

不能准确地完成松散物料检测的原因有很多，且各不相同，不能凭猜测给出结论。但可以肯定这不是因为雷达检测技术本身的问题，更多的是由于操作者缺乏应用知识，不能及时地向检测仪生产厂家进行技术咨询。如果用户在选定某种雷达检测仪之前没有全面地进行技术咨询，那么在使用时出现问题的概率就很高。在现有生产设备（例如罐、塔、料仓）中，常常会是粉尘飞扬的环境，物料的反射特性较差，检测效果非常不理想。这种情况下需要根据不同物料设定不同的检测任务，做到具体情况具体分析。这听起来很复杂，但对于充填量检测技术产品的生产厂家来讲却是简单的日常工作。Krohne公司的专家几乎每天都在出差，常驻用户的生产现场，大多数实际应用的问题不能在办公桌上解决。多年来，他们在不同应用领域中积累了丰富的应用技术经验，因此能够对用户的问题提出切实可行的解决方案。

技术咨询的一个重要内容就是天线的选择。应用于检测松散物料的雷达检测仪使用的典型天线包括喇叭天线、抛物线天线或者水滴形天线。除了不同的天线形状之外，信号射束也具有重要意义，天线信号的反射角越小、信号越集中，越适合于在细长料仓中使用。

由于雷达射束具有不同的调焦区域，因此天线也有不同的检测范围，例如，水滴形天线的探测距离可达80?m，而其他类型天线一般的检测距离则只有10m。首先天线的探测距离要超过料仓的实际距离，否则得不到希望的检测结果。

用户往往非常关注仪器的费用问题，同时，缺乏足够的技术咨询往往也是他们责难的原因。首先必须指出，安装性能良好、功能正常的雷达检测仪器不会带来比其他检测仪器更高的费用。

价格差异在于天线

费用的差异源于所选用的天线类型，有些天线类型需要用户在购买了检测仪之后支付额外的相应费用。利用PP或者PTFE材料制造的水滴形天线一般情况下比不锈钢材料的喇叭天线或者抛物线天线更加经济。小型天线所需的机械连接接口相应较小，可以省略现有罐、塔设备的改造费用。在安装调试过程中，用户都要求越简单越好。一般情况下，在用户现场调试时，只要雷达检测仪设计、安装正确，操作者只需输入很少的几个参数，因为生产厂家预设了很多参数。Krohne公司生产的雷达物位计都带有安全向导，它能够逐一地显示需要输入的参数，或者利用计算机、笔记本电脑完成参数配置。

除了安装调试费用之外，检测仪的运行费用也是用户关注的一个问题，由于大多数物位计都是免维修的，因此一般都不会产生后续费用。但如果安装和使用天线清理装置就完全不同了，安装在料仓顶部的天线清理控制系统和控制阀以及清理用压缩空气都会产生额外的安装费用和运行费用。因此，建议采用完全无需清理的水滴形天线。

图2 形式追随功能也适用于松散物料雷达天线的正确选择，常用的天线类型包括喇叭型天线、抛物线型天线和水滴型天线。

免清理的天线

在雷达物位计工作时，即使是检测松散物料物位，水滴形天线也无需压缩空气吹净清理，却能够正常工作。某家PVC生产厂中的应用实例就是最好的证明，在一个高达20多米的细长型塔式料仓中存放着不同的PVC粒料。筒仓的环境非常恶劣，常常都是粉尘飞扬。长期以来，这一料仓一直使用超声波检测技术，但由于料仓中的环境恶劣，这种技术常常不能正常工作。更糟糕的是在这么大的塔形料仓中没有清理检测仪塔形的压缩空气接口，而生产厂家仍然希望采用非接触式的检测技术。

与原来的充填量检测系统相比较，具有水滴形天线的Optiwave 6300雷达物位计能够可靠、稳定地提供各种PVC粒料存储的充填量数据，尤其是在料仓充填量较低的情况下。检测粒料时，由于很高的信号动态性能和信号聚焦性能，检测到的雷达信号无需瞄准器就直接由雷达天线接收。尽管会有细小的PVC粉末粘附在天线上，但是不会对封闭式水滴形天线的功能造成任何影响。天线无需防尘措施，无需清洗，免维护。这种物位计在出厂前就已预先配置好了工作参数，在现场安装调试时只需输入筒仓高度、检测距离和松散物料的颗粒形状就可以了。总之，这种雷达物位计能够为用户的节约很多安装调试和使用运行费用。该厂利用这一解决方案可以随时掌握料仓的充填量信息，空闲的料仓空间数据，从而避免了料仓充填量检测错误带来的生产中断。

一家大型的废旧物资回收公司的情况也非常相似。在生产控制和原材料供应中，20m高的石膏原料仓充填量需要连续检测。而石膏粉的信号反射能力相对较差（介电常数约为1.8~1.9），同时，料仓中的粉尘也非常大。在过去的很长一段时间里这一料仓一直采用超声波物位计在测量石膏粉的物位，但这一物位计常常因料仓中过大的粉尘而发生故障，无法提供准确的充填量数据。它也没有清洁天线所需的压缩空气接口，因此用户决定在技术改造时采用水滴形天线的Optiwave 6300型雷达物位计，将其安装在料仓顶部现有的安装孔中。采用这一仪器之后，用户随时都能掌握石膏粉料仓中原材料的充填数据，雷达物位计能够可靠地接收到石膏粉反射回来的微弱信号。

小结

目前，采用雷达技术的松散物料物位计是实现连续性监控和生产过程优化的基础。而准确可靠和使用寿命长的检测设备则需要检测仪器生产厂家与用户密切合作，及时交流经验和知识，因为双方的密切合作影响到安装使用费用。用户需要有足够的使用知识，需准确地掌握和理解使用要求。而供应商则需要凭借自己的丰富经验为用户提供技术咨询。用户只有准确地提出了问题才能得到最合适的应用解决方案。用户应该及时与雷达检测仪的生产厂进行交流，咨询和讨论检测任务等问题。

如何选择雷达物位计

什么时候应该安装使用非接触式雷达物位计？Krohne公司的生产经理Volker Lenz先生给出了一个准确的答案。

PROCESS：什么情况下使用非接触式的雷达检测设备测量物位是最有利的？

Volker Lenz：当超声波物位计的反射波因强烈的粉尘而受到影响，甚至无法正常工作时，改用雷达物位计是最合适的。它能够很快的完成充填量检测，强大的信号联系功能和很高的信号动态性能是其最大的优点。其他的应用，例如在机电式铅坠充填量检测系统中，当需要的不是间断性检测，而是连续性充填量检测时，机械部分的维护保养和清洁非常麻烦。雷达物位计没有移动部件，能够明显的减少维护保养费用。

PROCESS：用户在安装使用新的检测设备时应特别注意什么？

Volker Lenz：选择最合适的安装位置是保障检测数据可靠的最重要的前提，安装位置应无遮挡地看到被测物料的表面，不能离容器壁太近，不能直接跨过充填物的流动区域。用户可以通过生产厂家的技术咨询提前搞清楚这些问题。