雷達(dá)液位計(jì)結(jié)構(gòu)及工作原理

雷達(dá)波是一種特殊形式的電磁波，電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當(dāng)于光速。其頻率為300MHz-3000GHz，雷達(dá)液位計(jì)利用了電磁波的特殊性能來(lái)進(jìn)行料位檢測(cè)。發(fā)射—反射—接收是雷達(dá)液位計(jì)的基本工作原理，雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射的電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測(cè)介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號(hào)的反射效果越好。

雷達(dá)液位計(jì)天線型式

天線是雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量液位的重要部件，雷達(dá)液位計(jì)選型主要在于選擇合適的天線型式。常用的非接觸式雷達(dá)液位計(jì)天線型式主要有以下3種：喇叭口天線、拋物面天線和平面天線，外形結(jié)構(gòu)如圖所示。

介電常數(shù)對(duì)雷達(dá)液位計(jì)選型的影響

雷達(dá)波到達(dá)液位表面被反射時(shí)，雷達(dá)波會(huì)被吸收而發(fā)生衰減，當(dāng)衰減過(guò)多時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)接收不到足夠的信號(hào)，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確，這就是被測(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量所產(chǎn)生的影響。

雷達(dá)液位計(jì)與導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)*大的區(qū)別就是導(dǎo)波雷達(dá)有天線，導(dǎo)波管就是天線，雷達(dá)料位計(jì)沒有天線。

區(qū)別一 測(cè)量范圍不同

普通雷達(dá)在30、40m的罐體上應(yīng)用比較常見，甚至可測(cè)到60m。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)還要考慮導(dǎo)波桿(纜)的受力情況，也是由于受力的原因一般用導(dǎo)波雷達(dá)的測(cè)量距離不會(huì)很長(zhǎng)。而不過(guò)在一些特殊工況導(dǎo)波雷達(dá)有明顯的優(yōu)勢(shì)，如罐內(nèi)有攪拌，介質(zhì)波動(dòng)大，這樣的工況用底部固定的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量值要比變通雷達(dá)穩(wěn)定。

還有小罐體內(nèi)的物位測(cè)量，由于安裝測(cè)量空間小(或罐內(nèi)干擾物較多)，一般普通雷達(dá)不適用，這時(shí)導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)了。

區(qū)別二 接觸方式不同

雷達(dá)液位計(jì)是非接觸式的，波導(dǎo)式雷達(dá)液位計(jì)則是接觸式的。也就是說(shuō)，在食品等級(jí)要求較高的場(chǎng)合，是不能用先導(dǎo)式的。

區(qū)別三 使用工況介質(zhì)不同

導(dǎo)波雷達(dá)式液位計(jì)更需考慮介質(zhì)的腐蝕性和粘附性，而且過(guò)長(zhǎng)的導(dǎo)波雷達(dá)安裝和維護(hù)更加困難。

低介電常數(shù)的工況，無(wú)論雷達(dá)液位計(jì)還是導(dǎo)波雷達(dá)測(cè)量原理都是基于介質(zhì)介電常數(shù)差別，由于普通雷達(dá)雷達(dá)液位計(jì)的發(fā)射的波是發(fā)散的，當(dāng)介質(zhì)介電常數(shù)過(guò)低時(shí)，信號(hào)太弱測(cè)量不穩(wěn)定，而導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)是沿導(dǎo)波桿傳播信號(hào)相對(duì)穩(wěn)定。

另外一般的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)還有底部探測(cè)功能，可以根據(jù)底部回波信號(hào)能測(cè)量值加以修正，使信號(hào)更為穩(wěn)定準(zhǔn)確。

區(qū)別四 選型有不同

普通雷達(dá)液位計(jì)可以互換使用，而導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)由于導(dǎo)波桿(纜)長(zhǎng)度根據(jù)原工況固定，一般不能互換使用，受此影響導(dǎo)波雷達(dá)的選型要比普通雷達(dá)麻煩。

區(qū)別五 樣式不同

雷達(dá)式液位計(jì)是喇叭口形狀的，而先導(dǎo)式液位計(jì)則是有導(dǎo)波桿的。兩個(gè)形狀不同自然在一些使用場(chǎng)合上會(huì)有不同。

雷達(dá)液位計(jì)安裝要求：

1.　盡量不要安裝在罐子中央。

2.　離罐壁為罐直徑1/6處，較小距離為200mm。

3.　不能安裝在入料口的上方。

注意事項(xiàng)

1：測(cè)量范圍從波束觸及罐低的那一點(diǎn)開始計(jì)算，但在特殊情況下，若罐底為凹型或錐形，當(dāng)物位低于此點(diǎn)時(shí)無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。

2：若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時(shí)。

3：理論上測(cè)量達(dá)到天線**的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測(cè)量范圍的終值應(yīng)距離天線的**至少100mm。

4：對(duì)于過(guò)溢保護(hù)，可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。

5：較小測(cè)量范圍與天線有關(guān)。

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