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5301HA1P1N4AM00150RANAM1C1导波雷达液位计工厂

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    2025-09-16
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  • 湖北开物位帝能装备有限公司主要生产雷达物位计、雷达液位计、雷达料位计、传感器、防爆物位开关、射频导纳料位计、静电容液位计、、超声波液位计、磁翻板液位计、浮球液位开关、接近开关、光电开关、声光报警器、防爆接线盒、防爆按钮开关、防爆磁性开关、跑偏开关、拉绳开关、皮带防打滑开关、皮带纵向防撕裂开关、声光报警器、温度变送器、压力变送器、差压开关热电偶热电阻等产品

详细说明

  5301HA1P1N4AM00150RANAM1C1导波雷达液位计工厂

  固体散料测量的技术突破

  低介电常数(ε<2)粉料测量是行业难题,80GHz雷达传感器通过增强发射功率(<20mW)和窄波束(<4°)提升信号反射率。某电厂粉煤灰仓实测显示,传统26GHz雷达回波强度仅-90dBm,而80GHz型号达-65dBm。粉尘环境需配备0.3MPa压缩空气吹扫装置,防止天线积灰。最新多目标识别算法可区分下落物料与料位面,动态测量误差控制在0.5%FS以内。料仓倾斜时,三维建模技术能自动补偿斜面导致的测量偏差。

  概述

  蒸汽汽包是石油化工,发电等工业过程中的重要设备,保持液位稳定是汽包运行的重要条件。带气象补偿的导波雷达液位计克服了差压液位计,浮筒液位计,电接点液位计的缺点,维护量小,测量准确。

  汽包液位测量的现状

  目前,从汽包液位测量的基本原来来看,广泛使用的主要是基于连通器式和压差式两种原理。汽包液位测量的仪表主要有差压液位计,浮筒液位计和导波雷达液位计等仪表。

  1. 差压汽包液位计。差压式汽包液位计测量原理是通过吧液位高度的变化转化成差压的变化来测量液位计,这种转换是通过平衡容器形成残币水柱实现的,其准确测量液位计的关键是液位与差压之间的准确转换。差压汽包液位计的有点事精度和稳定性高,运行中故障率低,维护量小,但这种测量方式的误差与汽包压力和参比水煮温度有关,需要进行汽包夜里校准,且补偿计算复杂,此外还应考虑平衡容器温度变化造成的影响。

  2. 浮筒液位计。浮筒液位计是基于浮力原理工作的。当液位计在0位时,扭力管受到浮筒中立产生的扭力矩大,扭力管转角处于0°。当液位逐渐上升至高时,扭力管受到浮力产生扭力矩,转过一个角度,变送器将该角度转换成4~20MA直流信号,该信号正比于被测量液位。这种测量方式介质的密度变化会对测量精度造成影响,受到机械振动也会造成读数不准确。

  3. 电接点液位计。电接点液位计属于连通管液位计,原理是利用在锅炉水肿的电对筒体阻抗小而在蒸汽中的电对筒体的阻抗大的特性来测量液位。高压锅炉的锅炉水电导率一般要比饱和蒸汽的电导率大数万到数十万倍,因而电接点街违纪指示值受气包压力变化的影响较小,能方便的远传液位信号。但是有取样传感器性差,电机机械密封易泄露,电使用寿命短,指示不连续,维护量大的缺点。

  综上所述,由于汽包液位测量对象的复杂性,实际运行中的不确定因素和较大的测量误差,导致汽包液位计的测量常有较大的偏差。导波雷达液位计测量是一种的测量技术,克服了差压式,浮筒式,电接点等液位测量仪表的缺点,满足汽包液位测量的需求。

  导波雷达液位计测量原理及特点

  1. 测量原理。导波雷达液位计是依据反射原理为基础的雷达液位计,电磁脉冲信号以光速沿钢缆传播,当遇到被测介质时,雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置,发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度。

  2. 特点。导波雷达液位计的优点是信号稳定,测量不受液体密度和电气特性影响,测量,测量与调校方便,安装成本低且维护方便。

  3. 导波雷达液位计的选型及安装要求

  选型。导波雷达液位计是靠传感器发射电磁波,因此传感器的选择是导波雷达液位计选型的重要部分。导波雷达液位计的传感器有杆式,揽式和同轴式三种类型。通常选用杆式传感器。当测量范围较大时,由于运输和安装不变,建议采用揽式传感器。

  安装。导波雷达液位计的安装需考虑安装要求,容器特性和过程连接等因素。主要安装方式有以下两种:顶装或者侧装。

  导波雷达液位计两种安装方式安装时应注意:安装时要导波雷达与关闭需要由适当的距离;避免仪表传感器下方有明显障碍物,阻碍雷达波顺利达到被测介质表面;不要将导波杆安装在进料口附近;传感器与设备底部要有一定距离,不能接触到罐底。

  4. 气相补偿技术(GPC)。在高温高压条件下,电磁波信号在介质上方的蒸汽中的传播速度会降低,此时雷达测量的液位值将减小。选用带气相补偿的导波雷达,通过气相补偿功能队测量值进行补偿,可以得到一个准确的实际液位值。

  导波雷达液位计在汽包液位计测量案例

  在某锅炉装置的汽包上,汽包是产汽系统的主要部分,利用转化炉烟气段的高温热量和炉出口转化气高温余热,产出10.5MPA高压蒸汽,一部分作为工艺上的配汽参与反应,另一部分外送至高压蒸汽管网,实现设能的综合利用,提高装置的运行效率。由于汽包对于锅炉装置的重要性,测量汽包液位先后共使用了三种测量仪表:差压式液位计,普通导波雷达液位计,带GPC功能导波雷达液位计。由下图可知,通过实际测量,在高温时,普通导波雷达误差高达18%,带GPC时,测量误差仅为2%,带GPC功能导波雷达液位计在高温下测量数据比较稳定,真实。

  三种仪表测量数据比较

  总结

  带GPC功能导波雷达液位计在测量高温高压的环境中,各项性能明显优于其他类型的液位计,不受工艺条件的线制,维护量小,性能。是在汽包液位测量的不二之选。

  导波雷达液位计测量原理及特点

  导波雷达液位计测量原理及特点

  1. 测量原理。导波雷达液位计是依据反射原理为基础的雷达液位计,电磁脉冲信号以光速沿钢缆传播,当遇到被测介质时,雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置,发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度。

  2. 特点。导波雷达液位计的优点是信号稳定,测量不受液体密度和电气特性影响,测量,测量与调校方便,安装成本低且维护方便。

  3. 导波雷达液位计的选型及安装要求

  选型。导波雷达液位计是靠传感器发射电磁波,因此传感器的选择是导波雷达液位计选型的重要部分。导波雷达液位计的传感器有杆式,揽式和同轴式三种类型。通常选用杆式传感器。当测量范围较大时,由于运输和安装不变,建议采用揽式传感器。

  安装。导波雷达液位计的安装需考虑安装要求,容器特性和过程连接等因素。主要安装方式有以下两种:顶装或者侧装。

  导波雷达液位计两种安装方式安装时应注意:安装时要导波雷达与关闭需要由适当的距离;避免仪表传感器下方有明显障碍物,阻碍雷达波顺利达到被测介质表面;不要将导波杆安装在进料口附近;传感器与设备底部要有一定距离,不能接触到罐底。

  4. 气相补偿技术(GPC)。在高温高压条件下,电磁波信号在介质上方的蒸汽中的传播速度会降低,此时雷达测量的液位值将减小。选用带气相补偿的导波雷达,通过气相补偿功能队测量值进行补偿,可以得到一个准确的实际液位值。

  导波雷达液位计主要由雷达变送器、过程密封件和导波杆三部分组成。表头内部安装雷达变送器,采用一次压铸成型的双室结构,带LCD显示,大多数情况下可以向任意方向旋转,便于现场观察。根据不同的环境条件选择相应表头材质,常规条件下可以选择聚氨酯涂层,沿海地区可以考虑316ss等耐腐蚀性不锈钢。导波杆共分为两 类五种,即硬杆类,包括同轴、单杆和双杆三种;软缆类,包括单缆和双缆两种。

  导波雷达液位计配备不同的探头,以满足各种应用要求。硬杆类导波雷达液位计测量范围较小,制造商推荐可选范围一般在0~6m,而软缆类导波雷达液位计测量范围较大,制造商推荐可选范围通常在0~50m内,甚至可以达到80m,所以导波杆长度可根据测量要求,自由定制选择。

  硬杆类中的单杆式探头能量传输效率较低,外界干扰敏感,是受物体接近程度影响较大的探头,应避免靠近干扰物安装,如设备内壁或容器内构件等。适合测量小量程的液体和粉末状或小颗粒固体料位。

  同轴式探头能量集中在小口径的金属管内,能量传输效率高,不受液面湍动的影响,抗干扰能力强,安装空间要求低,可以近容器内金属构件安装或者与其他物位仪表装在同一旁通管内,且不会相互影响。其结构特点决定了其更适用于低黏度的清洁介质,介电常数液体或界位测量,而在挂料和结晶的应用场合容易产生测量误差,因此不适用高黏度的、易挂料、易结垢的场合的物位测量,如重油型加工处理装置中的原料罐、地下污油罐等。

  软缆类中的单缆式探头底部配有重锤,主要用于测量大量程的液体和固体料位。硬杆类型中的双杆、软缆类型中的双缆与单杆、单缆相比,增加为平行双探头,导波雷达液位计能量集中在两个探头之间,测量能力,抗干扰、抗黏附能力高于单探头,灵敏度低于同轴探头。

  5301HA1P1N4AM00150RANAM1C1导波雷达液位计工厂

  在现代工业生产中,物位测量是许多工艺流程中的关键环节。雷达物位计作为一种的非接触式物位测量设备,因其高精度、性强和适应性广等优点,在众多领域得到了广泛应用。本文将详细介绍雷达物位计的工作原理及其在不同场景中的应用。

  一、雷达物位计的工作原理

  雷达物位计的工作原理基于雷达波的发射、反射和接收。具体来说,雷达物位计通过其透镜天线发射一个连续的雷达信号,该信号的频率会像锯齿那样发生变化。发射的信号被介质反射,并被天线作为回波信号接收。接收的信号频率与当前的发射频率存在频率差,而这个频率差与容器中的物位成正比。通过传感器的特定算法计算后,可以得出准确的物位高度值。

  (一)频率调制连续波(FMCW)原理

  雷达物位计通常采用频率调制连续波(FMCW)技术。在这种技术中,雷达信号的频率在一定时间内线性变化,形成一个锯齿波。当雷达信号被介质反射并返回天线时,由于介质与天线之间的距离不同,反射信号的频率与发射信号的频率存在一个频率差。这个频率差与物位成正比,通过测量频率差,可以计算出物位高度。

  (二)信号处理

  雷达物位计的信号处理单元对反射信号进行处理,提取出频率差信息。通过特定的算法,将频率差转换为物位高度值。现代雷达物位计通常配备的数字信号处理器(DSP),能够、准确地处理信号,提高测量精度和响应速度。

  二、雷达物位计的适用范围

  雷达物位计适用于多种复杂的工业环境,能够测量各种液体和固体的物位高度。以下是一些常见的应用场景:

  (一)液体测量

  雷达物位计在液体测量中表现出,尤其适用于高精度要求的场合。例如,在石油、化工、制等行业中,雷达物位计可以测量储罐中的液体物位,确保生产过程的稳定性和性。其非接触式测量方式避免了介质对传感器的腐蚀和磨损,延长了设备的使用寿命。

  (二)固体测量

  雷达物位计同样适用于固体物位的测量,如粉料、颗粒料等。在水泥、粮食、饲料等行业中,雷达物位计可以准确测量料仓中的固体物位,帮助工厂实现自动化控制和库存管理。其高精度和性确保了生产过程的连续性和稳定性。

  (三)复杂工况下的应用

  雷达物位计在高压、腐蚀性强、卫生要求高或者复杂工况下也能稳定工作。例如,在食品和饮料行业,雷达物位计可以满足严格的卫生要求,确保生产过程的清洁和。在化工行业,雷达物位计能够承受高压和腐蚀性介质,提供的物位测量数据。

  (四)低介电常数介质的测量

  雷达物位计对低介电常数介质的测量效果良好。低介电常数介质的反射信号较弱,但雷达物位计通过的信号处理技术,能够准确捕捉反射信号,确保测量精度。这使得雷达物位计在测量轻质油、化工原料等低介电常数介质时具有**的优势。

  三、雷达物位计的应用案例

  (一)石油行业

  在石油储罐中,雷达物位计可以测量油位,确保油罐的运行。通过实时监测油位,工厂可以优化油罐的存储量,减少油品的溢出和浪费。同时,雷达物位计的高精度测量数据有助于计算油品的库存量,提高库存管理的精度。

  (二)化工行业

  在化工生产中,雷达物位计可以测量反应釜、储罐等设备中的物位。由于化工介质往往具有腐蚀性和毒性,雷达物位计的非接触式测量方式避免了介质对传感器的腐蚀和污染,确保了测量的准确性和设备的性。此外,雷达物位计能够适应高压和高温环境,适用于各种复杂的化工工艺。

  (三)食品和饮料行业

  在食品和饮料生产中,雷达物位计可以测量原料罐、成品罐等设备中的物位。其高精度和卫生设计确保了生产过程的清洁和,符合严格的卫生标准。例如,在乳制品生产中,雷达物位计可以测量牛奶、酸奶等液体的物位,确保生产过程的连续性和产品质量。

  (四)制行业

  在制生产中,雷达物位计可以测量液罐、原料罐等设备中的物位。其高精度和性确保了生产过程的控制,符合严格的品生产质量标准。雷达物位计的非接触式测量方式避免了介质对传感器的污染,确保了品的纯净度和性。

  四、雷达物位计的优势

  (一)高精度测量

  雷达物位计的测量精度高,通常可以达到毫米级。这使得雷达物位计在高精度要求的场合中表现出,能够提供准确的物位数据,帮助工厂实现精细化管理。

  (二)免维护设计

  雷达物位计采用非接触式测量方式,无需机械部件接触被测介质,因此不会受到介质的腐蚀和磨损。这种免维护设计大大减少了设备的维护成本和维护时间,提高了设备的可用性和性。

  (三)适应性强

  雷达物位计能够在多种复杂环境下稳定工作,包括高压、腐蚀性强、卫生要求高或者复杂工况。其强大的适应性使其能够在各种工业环境中提供的物位测量解决方案。

  (四)经济实惠

  尽管雷达物位计具有高精度和免维护等优点,但其价格相对较为合理,具有较高的性价比。对于工厂来说,投资一套雷达物位计系统,不仅可以提高生产效率和产品质量,还能在长期内节省大量的维护成本和人工成本,具有显著的经济效益。

  五、结论

  雷达物位计作为一种的物位测量设备,凭借其高精度、免维护和适应性强等特点,在工业领域得到了广泛应用。通过正确的安装和定期的维护,雷达物位计能够长期稳定地运行,提供高精度的物位测量数据。无论是在石油、化工、食品和饮料还是制行业,雷达物位计为工厂的生产过程提供的物位监测解决方案,确保生产过程的稳定性和性。未来,随着技术的不断进步,雷达物位计将在工业自动化领域发挥更加重要的作用,为工厂的智能化生产和管理提供有力支持。

  在现代工业生产中,液位测量是一项的任务。无论是石油、化工、食品加工,还是水处理等行业,都需要准确、地测量液位,以确保生产过程的正常运行。而雷达导波液位计,就是为此而生的一种高科技测量设备。

  一、雷达导波液位计的工作原理

  雷达导波液位计是一种利用微波技术进行液位测量的设备。其工作原理是:通过发射微波信号,当微波信号遇到液面时,会被反射回来。雷达导波液位计接收到反射回来的信号后,通过计算信号的传播时间,就可以准确地计算出液位的高度。

  二、雷达导波液位计的特点

  1.高精度:雷达导波液位计的测量精度高,误差通常在±2mm以内,甚至可以达到±1mm。

  2.非接触测量:雷达导波液位计是通过发射和接收微波信号进行测量的,因此,它不需要与被测液体接触,可以避免因接触液体而产生的腐蚀、污染等问题。

  3.适用性强:雷达导波液位计可以应用于各种液体的测量,包括腐蚀性、粘稠性、高温、高压等液体。

  4.安装方便:雷达导波液位计的结构简单,安装方便,可以在各种复杂的环境中使用。

  三、雷达导波液位计的应用

  雷达导波液位计广泛应用于石油、化工、食品加工、水处理等行业。例如,在石油行业,它可以用于测量油罐的液位,以控制石油的开采和运输;在化工行业,它可以用于测量各种化学液体的液位,以化学反应的正常进行;在食品加工行业,它可以用于测量食品加工过程中的各种液体的液位,以食品的质量和;在水处理行业,它可以用于测量水的液位,以控制水处理过程。

  总结,雷达导波液位计是一种高精度、非接触、适用性强、安装方便的液位测量设备。它的出现,大地提高了液位测量的准确性和效率,为现代工业生产提供了强大的技术支持。

  导波雷达液位计就是时域反射原理来进行测量的,测量过程我们分为信号传播和整个测量系统来作介绍。

  导波雷达信号传播示意图如图2-4所示。

  在机械机构上,仪表的表头内部的收发电路会通过同轴射频接插件和同轴电缆相连。同轴电缆的另一端将会在法兰的位置与同轴导波杆连接。导波杆则是直接插入到罐体的介质内,导波杆的末端与罐底底部则是有一段距离的。

  根据左图可以看到,电路板输出的脉冲信号会通过同轴电缆,再在同轴导波杆上进行传播。由2.1节的介绍,在同轴电缆和导波杆的连接处会首先发生断路,进而一部分信号会产生一个顶部回波信号,但是仍有一部分信号还会继续沿导波杆传播。当信号与被测液体表面接触时,其阻抗特性会发生变化,其一部分也会被反射,会再产生-个真正的液位回波信号。也会有另外一部分信号仍然会继续向下传播,终会损耗在不断发射中。液位计可以判断出液位回波和顶部回波之间的时间差,根据这个时间差,我们用单片机进行计算就可以得到液位的高度。

  根据右图所示,在罐体为空的时候,没有液位就不会发生液位回波信号,但是仍然会有顶部回波信号,而且在导波杆的底部会断路而产生一个的底部回波信号。

  假如罐体内有两种不同的介质,由于密度不同这两种介质会分别存在于液体的上部和下部。如果这两种介质的介电常数大不相同,那么就可以通过回波的不同来判断两种介质的分界面,进而也可以得出这两种)质的不同高度。由于脉冲信号是通过导波杆传播,导波杆上的空气、气态的凝结不会影响性能,因此可以长时间测量低介电常数的产品。

  一般情况下被测液体的介电常数越大回波信号也就越强,也就更容易检测出液位,比如水比丁烷更容易测量。

  1、能耗低。信号能量小,为信号至液面往返传输提供一条快捷的通道,信号的衰减保持在小限度,因而可用以测量介电常数低的介质液位;另外由于导波雷达耗能小,供电回路不是单独的交流供电,从而大大节省了安装费用。

  2、信号在传输中不受介质波动和储罐中的障碍物等的影响,因而仪表所接收到的返回信号能量相应较强,而且返回信号中的干扰性杂散信号小,基本对测量信号无影响。

  3、介质介电常数的变化对测量性能影响不大,导波雷达和常规雷达一样,采用传输时间来测量介质液位,信号自介质表面或水面反射回传的时间一样。不同的只是信号幅度的差别,普通雷达需考虑介质的影响,比较难辨识真正的液位信号,而导波雷达仅需测量电磁波的传输时间即可,无需信号的处理和辨别。

  4、介质密度的变化不影响测量,介质密度的变化影响浸没于介质中物体所受到的浮力,但不影响电磁波在波导体中的传播。

  5、雾气和泡沫不影响测量,由于电磁波不通过空间传播,因而雾气不会引起信号的衰减,泡沫也不会对信号进行散射而损失能量。

  导波雷达液位计在检测液位时采用的是时域反射(TDR)原理,信号的传输介质是同轴电缆和导波杆,可以认为导波雷达液位计进行液位检测是基于传输线的特性的。以下简要介绍 TDR 的原理。

  同轴电缆和导波杆是比较常用的信号传输线,我们可以把它等效为理想的双导线传输线,由相同的很多小的部分组成,每个小的部分又由很多的电阻 R、电容C、电感 L 和电导 G 等元件一起组成,并且同轴电缆和同轴导波杆的特性阻抗在每处都是一样的。

  同轴电缆等效传输线原理图如图 2-1 所示。

  图 2-1 同轴电缆等效传输线原理图

  由上图知道,如果同轴电缆与其他介质相接触,由于介电常数(这里用rε 来表示)是不同的,会使相接触部分的等效阻抗发生一定变化。当同轴电缆的某一端发射出脉冲信号时,脉冲信号会沿电缆进行传输。如果传输中没有与其他介质的接触时,那么对应的负载阻抗和电缆的特征阻抗相等,那么脉冲会被吸收因此没有回波信号产生;如果发生与其他介质的接触时,那么对应的负载阻抗就会发生变化,使之和特征阻抗不相等,就会产生回波信号。

  这里定义一个反射系数为 ρ ,它是反射信号与发射信号的幅度的比值,我们用它来用来表示负载阻抗和特性阻抗的关系。

  其中:tZ 表示任意一点的阻抗,cZ 表示特性阻抗。因此,在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:1.当同轴电缆传输正常时,那么t cZ =Z

  , ρ =0 ,发射脉冲会被吸收,没有回其中:tZ 表示任意一点的阻抗,cZ 表示特性阻抗。因此,在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:

  1.当同轴电缆传输正常时,那么t cZ =Z , ρ =0 ,发射脉冲会被吸收,没有回

  图 2-2 断路回波信号示意图

  3.当同轴电缆传输短路(即为与其他介质接触时)时,那么tZ =0 , ρ = −1,同样产生全反射,但是短路回波信号和发射信号具有相反的性,短路回波示意图如图 2-3 所示。

  图 2-3 短路回波信号示意图

  当脉冲信号在导波杆上传输时,如果碰上其他介质就会使该点的阻抗变化,从而反射系数也会发生变化,会产生回波信号。我们可以进一步计算发射脉冲和回波脉冲的时间差就能计算出发射电路到该介质接触点的距离。

  导波雷达测量系统原理:

  导波雷达液位计就是时域反射原理来进行测量的,测量过程我们分为信号传播和整个测量系统来作介绍。

  导波雷达信号传播示意图如图2-4所示。

  在机械机构上,仪表的表头内部的收发电路会通过同轴射频接插件和同轴电缆相连。同轴电缆的另一端将会在法兰的位置与同轴导波杆连接。导波杆则是直接插入到罐体的介质内,导波杆的末端与罐底底部则是有一段距离的。

  根据左图可以看到,电路板输出的脉冲信号会通过同轴电缆,再在同轴导波杆上进行传播。由2.1节的介绍,在同轴电缆和导波杆的连接处会首先发生断路,进而一部分信号会产生一个顶部回波信号,但是仍有一部分信号还会继续沿导波杆传播。当信号与被测液体表面接触时,其阻抗特性会发生变化,其一部分也会被反射,会再产生一个真正的液位回波信号。也会有另外一部分信号仍然会继续向下传播,***终会损耗在不断发射中。液位计可以判断出液位回波和顶部回波之间的时间差,根据这个时间差,我们用单片机进行计算就可以得到液位的高度。

  根据右图所示,在罐体为空的时候,没有液位就不会发生液位回波信号,但是仍然会有顶部回波信号,而且在导波杆的底部会断路而产生一个的底部回波信号‘。

  假如罐体内有两种不同的介质,由于密度不同这两种介质会分别存在于液体的上部和下部。如果这两种介质的介电常数大不相同,那么就可以通过回波的不同来判断两种介质的分界面,进而也可以得出这两种介质的不同高度。由于脉冲信号是通过导波杆传播,导波杆上的空气、气态的凝结不会影响性能,因此可以长时间测量低介电常数的产品。一般情况下被测液体的介电常数越大回波信号也就越强,也就更容易检测出液位,比如水比丁烷更容易测量。

  假设电磁信号在介质中传输无损耗,则信号在其中的传播速度可以表示为:

  其中:c为电磁波在真空中的传播速度(3×10八立方米m/s)。

  Y为介质的相对介电常数,

  从为同轴电缆的相对磁导率(大多数液体其近似等于l}o

  我们可以得到:

  若电磁波在同轴导波杆上的传播距离为L,那么回波信号的传播时间为:根据这个实际传播速度结合时间就可以计算出液位[[19]。因此,的深度:

  L可以表示为液位因罐体高度为H,***后得到的液位高度为:

  h=H一L导波雷达测量系统示意图如图2-5所示。

  图中为整个导波雷达测量系统,导波雷达液位计发送的是窄脉冲信号,对刚性杆***大测量范围为6.1 m,柔性杆为***大范围则为30m。在实际测量中,在量程的上部和下部都会存在一段死区,分别为上部死区和下部死区,其长度分别为Lz和L,,这两个死区的特性是非线性的,所以造成测量误差会偏大。我们把上部死区的较低点定义为上参考点,用它来代表液位的满点(***高可测点)和20mA输出电流。下部死区的***高点则定义为下参考点,用它来代表液位的零点(较低可测。

  点)和4mA输出电流。在导波杆末端到罐底的距离为L。

  由此,在实际应用时,液位的计算需要考虑到上部死区和下部死区的因素。在液位显示时需要加上杆末端距离罐底的距离L。和下部死区的高度L1 [21] o

  一般液位测量时只需要测量一定范围内的高度,即有效量程为两个死区之间的高度,也叫线性区。

  在罐体内实际显示的液位高度(即以下参考点作为零点)为:

  hD = h一L。一L, 这里L+L、是液位的整体迁移量。

  本章主要是对导波雷达液位计进行了理论分析,首先介绍了导波雷达液位计测量所需要的时域反射原理,接着详细讲述了导波雷达测量系统的原理,***后则概括了本课题所设计的导波雷达液位计所要实现的功能和特点。

  雷达液位计是对一系列用雷达原理测量液位高低的仪器的总称,导波雷达液位计就是增加了导波功能的雷达液位计,那么,导波雷达液位计原理是怎么样的呢?其中“导波”是什么意思呢?

  “导波”的意思是指雷达从杂波中把目标信号检测出来。我们知道,雷达波遇到测量液面后在反射回来,通过计算时间、介质等,就能得出所测量液面的高低,然而由于液体表面有雾气和泡沫物体、介质在波导体上的沉积和涂污的回波信号存在,雷达很难分辨出那一个回波才是真正的目标。导波雷达采用一个波导体(探头)传播电磁能量,具有常规通过空间传播电磁波的雷达液位仪表的性能,并具有如下的优点,可很好地用于石油化工设备中烃类及其他介质液位的测量。

  总而言之,“导波”就是“引导目标信号”的意思,使用导波雷达液位计有以下优点:

  1、由于信号在波导体中传输不受液面波动和储罐中的障碍物等的影响,因而仪表所接收到的返回信号能量相应较强,约为所发射能量的20%,而且返回信号中的干扰性杂散信号小,基本对测量信号无影响。

  2、介质密度的变化对测量无影响,介质密度的变化影响浸没于介质中物体所受到的浮力,但不影响电磁波在波导体中的传播。

  3、能耗低。GWR输出到波导探头的信号能量小,约为常规雷达发射能量(1mW)的10%。这是因为波导体为信号至液面往返传输提供一条快捷的通道,信号的衰减保持在小限度,因而可用以测量介电常数低的介质液位;另外由于导波雷达耗能小,采用回路供电而不是单独的交流供电,从而大大节省了安装费用。