導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,脈沖發生器產生高頻脈沖,高頻脈沖注入探頭并沿著導波體向下傳輸,導波體可以是金屬硬桿或柔性金屬纜繩。當脈沖遇到物料表面時被反射,反射脈沖信號沿導波體傳遞至接收器,并送入微處理器中將距離信號轉換為物位信號。

 

導波雷達液位計主要由發射和接收裝置、導波探頭、信號處理器、操作面板、顯示表頭及故障報警等部分構成。導波探頭是導波雷達液位計的重要組成部分,在液位計選型時,根據工況的不同選擇適宜的導波探頭,才能測得準確的液位。導波探頭分為桿式、纜式和同軸桿式三大類,不同類型的導波探頭有各自的優缺點。桿式適宜測量存在起泡、沸騰表面或形成湍流的介質,對蒸汽和泡沫有很強的抑制力,但不宜應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;同軸桿式適宜測量液化氣和介電常數低的液體。

 

導波雷達液位計的優點

 

導波雷達液位計除了具有一般雷達液位計的優點外,還具有如下獨特的優點:

 

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

 

b.信號穩定、準確。信號在導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,并且導波雷達可根據底部回波信號將測量值加以修正,使信號更為穩定準確。

 

c.特別適合測量含有蒸汽、霧氣和泡沫的介質。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。導波雷達液位計輸出到導波探頭的信號能量非常小,約為常規雷達發射能量(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,從而極大地節省了安裝費用。