调频雷达液位计在油轮中应用的历程

一直以来油轮上液位的计量大多数是以手动测量为主，随着测量技术的不断发展，一些油轮上安装了液位测量的仪表，但是由于技术原因，这些仪表也只能用于监控，不用于计量，直到调频雷达液位计的出现。

早年油轮使用压力式液位传感器，但是它的测量精度不能满足要求。后来利用电磁波技术的雷达液位计被用于油轮大舱的液位测量，其精度只能达到10-15mm，也不能满足测量要求。但是随着技术的成熟，调频连续波雷达液位计的出现改变了现状。调频雷达液位计测量过程中应用了约10GHz的高频信号，该高频信号呈线性变化。信号从天线发出，经待测平面反射后，回波被天线接收。信号频率与接收到的回波之间的频率差对应于测量距离。通过FFr将频率差转换为频谱差，再转换测量距离，液位和测量距离之间的差异取决于空罐的高度。相对于脉冲技术，调频连续波雷达液位计是对接收到的连续信号进行FFT变换，对信号进行锁相，计算出两个信号的时间差。它可以获得很高的精度，其精度主要取决于温漂和芯片的计算速度。温度补偿晶振一般可以达到1mm的精度。如果使用导波管进行测量，则同时使用更快的CPU和一些设备很容易达到0.1mm的精度。

在国际造船业中，雷达液位计广泛用于油轮油舱的测量，已被视为新造船货油舱的唯一液位测量方式。但由于精度问题，只用于监测，不用于测量。除了一些不能使用人工测量的，普通成品油船和原油油轮只使用雷达液位计监测装卸。在实际测量中，需要将液位信息转换为标准条件下的体积，这需要通过计量软件来实现。货舱一般不规则，结构特殊，罐的容积曲线一般是非线性的，需要根据计量软件中使用的罐容积表，选择实际罐体测得的罐体容积，然后根据不同油品的API表，最终得到标准条件下的标准容积来测量。调频雷达液位计的出现，让油轮货舱液位测量的准确性不再是问题，而且通过软件的计算，标准体积的计算也更加容易。因此，随着FMCW技术的不断改进和成本的不断降低，为所有油轮配备它将是必然的。

不得不说，随着雷达测量技术的飞速发展，调频雷达液位计在油轮计量中的广泛应用已经成为了必然的趋势。