刘梅华，刘雪东，徐晓东，彭涛，顾宇彤，蒋威

（1 常州大学机械工程学院，江苏常州 213164；2 常州大学江苏省绿色过程装备重点实验室，江苏常州 213164）

化学工业是国民经济的重要支柱产业，影响国家经济命脉[1]。催化剂作为现代化学工业的基石与心脏，参与了90%以上的现代化工生产过程[2]。固定床反应器催化剂装填质量的好坏直接影响到生产过程的技术经济指标。密相装填技术是在普通装填的基础上，通过布料器外接推动力，将物料沿反应器径向抛撒，使其均匀密实地落在床层表面，降低颗粒空隙，以提高装填效率[3]。国内高校与相关企业合作，共同完成了催化剂密相装填技术的开发，并成功实现工程应用[4]。但由于装填过程中反应器内黑暗、粉尘的工况，操作人员无法直接判断装填效果。因此，实时准确地掌握反应器内床层料面状态信息，对优化控制装填过程、提高装填效率与质量、增加企业产能、促进化工过程发展有重要意义[5]。

固定床反应器内常用的床层料面探测途径包括经验法、人孔检测法、机械探尺法、激光检测[6]、高速摄像[7]和红外成像[8]。然而，由于密相装填塔式反应器内特殊的工况，包括高浓度粉尘造成激光散射、黑暗环境影响摄像效果、床层温度无明显差异难以红外检测等，上述方法都存在一定的局限性。

微波脉冲雷达利用电磁波探测与定位技术为反应器内床层料面监测提供了一个简洁的平台。它具有极高的信噪比和优良的固体表面反射性能，对于高温粉尘振动强气流的冲击有一定的鲁棒性，能在高浓度粉尘和极低介电常数下仍保持良好的反射信号，不受反应器内大气压或光照条件影响[9-11]。……