一、工作原理：调频连续波雷达测距

 

PULS64雷达液位计基于调频连续波（FMCW）雷达原理工作。仪表通过天线向被测介质表面发射频率随时间线性变化的连续雷达信号。信号到达介质表面后被反射，反射信号由同一天线系统接收。在发射信号与接收信号之间存在的频率差与天线到介质表面的距离成正比。仪表通过测量这一频率差计算出距离值，再结合已知的安装高度换算为液位高度。

 

PULS64的发射频率为80GHz。相较于传统的26GHz雷达传感器，80GHz的频率具有更短的波长，这使得在相同天线尺寸下可以获得更窄的波束角。当天线大小为80毫米时，PULS64的发射角仅为3°。作为参考，26GHz雷达传感器在相同天线尺寸下的发射角约为10°。

 

更窄的波束角意味着雷达信号的能量更加集中，在容器内的扩散范围更小——它主要照射被测介质表面，较少照射到容器壁、搅拌器、加热盘管等内构件。这一特性使PULS64在含有复杂内构件的容器中，仍能获得较为可靠的测量结果。

 

二、核心技术特点

 

120dB动态范围

 

动态范围是衡量雷达传感器信号处理能力的重要指标——动态范围越大，传感器能够检测到的信号幅度范围就越宽，对反射信号强弱的适应能力就越强。PULS64具备120dB的动态范围。这一较宽的动态范围使其能够可靠测量反射性能较差的介质，包括介电常数较低的碳氢化合物、液化气等。即便在泡沫覆盖、介质表面剧烈波动、天线存在冷凝物或附着物等条件下，PULS64仍能保持测量能力。

 

不受介电常数影响的测量能力

 

与传统电容式或导波雷达不同，PULS64几乎能够可靠地测量每一种液体——从水基介质到烃类、液化气，不受介质介电常数的影响。这使得同一台仪表可以在更换被测介质时无需重新选型或调整，在批次生产或多产品共用储罐的场景中具有实用价值。

 

小尺寸过程连接

 

80GHz的高频特性允许天线系统和过程连接设计得更小。PULS64的过程连接螺纹可从G¾或¾NPT起步。这一特点使PULS64能够安装在小型储罐或带有较小安装接管的容器上。对于现有设备中已被其他传感器或管道占用的过程接口，PULS64的小尺寸也提供了更多的安装可能性。

 

抗附着与抗冷凝能力

 

PULS64的天线系统采用PTFE或PEEK塑封材料。这些材料本身具有一定的防粘附特性，结合金刚石刀具对天线表面进行的精密加工，介质在天线表面的粘附现象得到了一定程度的抑制。此外，仪表的软件算法能够抑制因天线附着物产生的干扰信号，大动态范围也使因介质沉积物造成的信号衰减得到基本补偿。

 

过程适应性

 

PULS64的过程温度范围为-196℃至+200℃。其低温端可覆盖液化天然气等超低温介质的测量需求，高温端适用于多数化工反应器和热力储罐。过程压力范围为-1至25bar。仪表与介质接触的部件采用316L、PP、PTFE或PEEK等材料制成。在防爆认证方面，PULS64支持本质安全型“i”、隔爆外壳“d”和防粉尘点燃外壳“t”等多种防爆型式。产品还通过了3A、FDA等食品/制药认证以及ABS、DNV、GL等船级社认证。

 

三、调试与操作

 

PULS64支持多种调试方式。用户可通过选配的显示和调整模块PLICSCOM在仪表本地进行操作。通过蓝牙型显示模块，可与搭载iOS或Android系统的智能手机或平板电脑建立无线连接，利用VEGA提供的免费App进行调试。此外，也可通过安装PACTware操作软件和相应DTM的电脑，或使用HART手操器及AMS、PDM等制造商专用程序进行调试。

 

四、典型应用场景

 

化工行业：化工行业对测量技术的要求较为多样——从不同容量的仓储容器到带有多级搅拌装置和加热盘管的复杂反应容器。PULS64的窄波束角使其在有内构件的反应器中仍能保持测量可靠性，材料的化学稳定性也保障了在腐蚀性介质中的使用寿命。

 

石油与天然气：可用于原油储罐、成品油罐、液化气储罐的液位测量。80GHz信号在油品中传播时，被容器底面反射的信号明显少于26GHz传感器，有利于获得更为清晰的介质表面回波。

 

食品与制药：PULS64提供卫生型过程连接（卡箍、螺纹管接头等），满足3A和FDA认证要求，适用于发酵罐、配料罐等卫生级应用场景。

 

能源与水处理：可用于各类水处理设施、电厂化水系统、冷却塔等场景的液位监测。

 

五、选型与安装要点

 

选型时需根据容器接口类型选择螺纹型、法兰型或卫生型连接。天线尺寸的选择影响波束角大小——天线越大，波束角越小，聚焦能力越强。对于存在较多内构件的容器，建议选用较大尺寸的天线系统以提升测量可靠性。

 

安装时，传感器的轴线应与介质表面保持垂直。对于拱形罐，传感器不应安装在罐体中心位置（否则虚假回波会增强），也不宜距离罐壁过近，安装位置一般选择在容器半径的1/2处。应避免安装在有较强涡流的位置。对于带有搅拌装置的容器，建议在搅拌器停止运行时进行调试，或在软件中设置干扰回波抑制。