導(dǎo)波雷達液位計是基于時間行程原理的“俯視式”測量儀表,其測量原理如圖1所示。導(dǎo)波雷達液位計在測量從參考點(儀表過程連接處)到被測物料表面的距離時,脈沖發(fā)生器產(chǎn)生高頻脈沖,高頻脈沖注入探頭并沿著導(dǎo)波體向下傳輸,導(dǎo)波體可以是金屬硬桿或柔性金屬纜繩。當(dāng)脈沖遇到物料表面時被反射,反射脈沖信號沿導(dǎo)波體傳遞至接收器,并送入微處理器中將距離信號轉(zhuǎn)換為物位信號。

 

導(dǎo)波雷達液位計主要由發(fā)射和接收裝置、導(dǎo)波探頭、信號處理器、操作面板、顯示表頭及故障報警等部分構(gòu)成。導(dǎo)波探頭是導(dǎo)波雷達液位計的重要組成部分,在液位計選型時,根據(jù)工況的不同選擇適宜的導(dǎo)波探頭,才能測得準確的液位。導(dǎo)波探頭分為桿式、纜式和同軸桿式三大類,不同類型的導(dǎo)波探頭有各自的優(yōu)缺點。桿式適宜測量存在起泡、沸騰表面或形成湍流的介質(zhì),對蒸汽和泡沫有很強的抑制力,但不宜應(yīng)用于太大量程的測量,原因是桿式太長不易運輸和安裝;纜式適用于大量程的測量,不受量程范圍的限制,而且適宜測量粘稠性液體或固體粉末介質(zhì);同軸桿式適宜測量液化氣和介電常數(shù)低的液體。

 

導(dǎo)波雷達液位計的優(yōu)點

 

導(dǎo)波雷達液位計除了具有一般雷達液位計的優(yōu)點外,還具有如下優(yōu)點:

 

a.可測量多種不同介質(zhì)。測量介質(zhì)包括液體、固體、顆粒及粉料等,且不受介電常數(shù)、溫度、壓力及密度等條件變化的影響,可測量介電常數(shù)在1.4~100.0(空氣的介電常數(shù)是1.0)的幾乎所有的液體和漿體[1]。

 

b.信號穩(wěn)定、準確。信號在導(dǎo)波探頭中的傳輸不受液面波動和儲罐中障礙物的影響,液位計所接收到的返回信號較強,并且導(dǎo)波雷達可根據(jù)底部回波信號將測量值加以修正,使信號更為穩(wěn)定準確。

 

c.特別適合測量含有蒸汽、霧氣和泡沫的介質(zhì)。霧氣和泡沫對測量無影響,由于電磁波不通過空間傳播,因而霧氣不會引起信號衰減,泡沫也不會對信號進行散射而損失能量[2]。

 

d.能耗低。導(dǎo)波雷達液位計輸出到導(dǎo)波探頭的信號能量小,約為常規(guī)雷達發(fā)射能量(1m W)的10%(約0.1m W),因此采用的是回路供電而不是單獨的交流供電,從而極大地節(jié)省了安裝費用。