JDRD861PAAACDW雷达液位计生产厂商
智能诊断与预测性维护功能
现代传感器集成自诊断系统，实时监测天线污染、电子元件老化等状态。信号质量指数（SQI）低于70%时触发维护警报，某粮油企业应用后故障停机减少60%。温度漂移补偿算法使长期稳定性达0.01%/年。最新边缘计算功能可在本地完成95%的数据处理，仅上传关键参数降低带宽需求。通过分析历史回波曲线变化趋势，能提前2周预测介质特性改变导致的测量偏差。
雷达是利用电磁波传播过程中折射性和性而研发的一种空间测距电子仪器，初用于国防及航空导航。随着科学技术的推广，雷达逐渐用于工业和民用领域，并衍生出众多型号产品，应用于工业生产中液位测量的雷达液位计就是其中的一类。
雷达液位计测量原理
雷达液位计的测量原理和军工中的雷达一样，都是通过电磁波的直线传播特性测量周围空间的净空距离，即被测物体距离雷达的直线空间距离，具体到工业生产中就是液体的液面到雷达天线的空高。通过对雷达液位计组态可设定雷达天线到容器底部的垂直距离，根据已经测得的液面空高就可计算出液体的液位高度。
测量原理公式为H=L-CT/2
C为电磁波的波速即光速， T为电磁波从发射到接收所用到的时间，L为雷达天线距离容器的低端的垂直高度，H为被测液体的高度。
工业中的液位检测不同于军工航空动辄几十上百千米的空间测距，生产中的液位检测距离都较小，高范围的储罐液位检测也就一二十米的垂直高度，这样的距离空间相对于光速传播的电磁波来说可以忽略不计，于是上述的测量方式很难实现，因为人类无法制造出不用时间的电路处理仪表。
为使雷达测距应用于工业中的液位检测，生产厂商使用了高频的无线电波，使用线性调频连续测距的方法，让天线发射的电磁波的频率随着时间进行改变，接收器接收到的反射电磁波频率与此时的天线发射频率是不同的，通过计算两者的频率差，换算得出电磁波在空间传播的时间，从而能够计算出被测液位的高度。雷达液位计的构造
不同厂商所生产的雷达液位计形式各异，但总体的部件大体是一致的，其主要包括电路部分（雷达波发生器、信号检测、信号处理），天线及接收器和安装附件表体三大部分。根据天线的不同，雷达液位计可分为导波雷达和普通雷达两大类型。
导波雷达液位计
导波雷达是在电磁波发射器的下方安装了一个金属导波体，让高频的无线电波沿着金属体垂直向下传播，当电磁波碰到被测物质的液面时，电磁波会在接触面反射，沿着波导体垂直的返回到雷达液位计天线内部的接收器中，然后处理电路进行分析计算，得出被测液体的液面高度。根据金属导波体的不同，导波雷达又分为缆式和杆式两大类。
缆式导波雷达的导波体为一个柔性的不锈钢金属绳，其末端栓一金属重物，以金属绳在被测液体中垂直的伸入到容器底部，金属绳在使用中漂浮摆动而弯曲。这样结构的雷达液位计主要用于底下罐、零位罐等地面以下的液位测量中。
杆式导波雷达的波导体根据导波杆及天线的不同又分为很多种，有金属杆式的导波雷达，有通过金属管的喇叭天线式的导波雷达，有带有旁通测量筒的导波雷达。这些导波雷达主要用于高出地面的储罐液位测量或生产设备塔器储罐可以侧装旁通管的液位测量。 西安赛谱自动化仪表技术有限公司
普通雷达液位计
普通雷达液位计的天线，只是一个电磁波的发射接受装置，其电磁波发射后通过气相自由传播，由于雷达液位计电磁波为高频的微波信号发散传播性差，而且被测液体距离雷达液位计的高度小，其电磁波传播过程可看成垂直传播，因此这种雷达液位计满足液位测距要求。相对于导波雷达少了导波体节省费用方便安装，在储罐等较高液位测量中得到大量的应用。
根据天线的不同生产厂商制作了不同型号的雷达液位计，以适应不同工况环境。厂里使用的普通雷达液位计的天线有喇叭口、水滴形（防液体挥发凝结）、偏心型（防多重反射电磁波干扰）、宽口喇叭口（防气相介质衰减电磁波）四种类型。
电路处理部分
根据 雷达液位计处理电路的复杂程度，雷达液位计分为单路测量的普通模式和多重处理信号的总线模式。多重信号处理不仅能处理雷达电磁波测距的液位信号也可处理热电阻的温度测量信号，并可通过总线的方式把多台雷达液位计连接起来，通过一根总线远传到控制室内。适用于储罐众多布分散的大中型储罐系统的液位测量，节约了传输线缆的铺设和费用。
雷达液位计故障分析及处理
雷达液位计从测量原理上看是一种高精度的测距仪表，雷达液位计制造厂商也大肆介绍雷达液位计的优点，如可用于工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求，可对不同料位进行连续测量，但实际使用中雷达液位计常出现很多问题甚至失灵无法使用。
雷达液位计电磁波选取依据
由雷达液位计的测量原理可见，雷达液位计测量过程中的核心是电磁波传播过程中频率波的改变范围，因此天线所接受的雷达波的频率，是液位测量的关键依据。
雷达液位计在使用中天线到被测液体的液面的空间净空中，充斥着各种频率的电磁波，这些电磁波大部分都会通过各种反射、折射传播到天线内部的接收器中，因此雷达液位计的接收器接收到的电磁波是一系列的大量的不同频率的电磁波。
怎样从这杂乱的电磁波中选出真实的液面反射来的电磁波，是雷达液位计能否准确测量液位的关键，这就需要一个选频电路。选频电路选择的依据是根据接受到的电磁波的能量来进行衡量。
电磁波在传播过程中受气相介质，被测介质的反射折射，金属容器壁等物质的碰撞吸收，能量会不断减弱，反射的次数越多能量损失越大，经过的距离越长能量损失越大。由于电磁波是垂直于被测液体的液面发射，其电磁波在被测液面的反射率大（折射率小），可近似为全反射，其在被测液体液面的能量损失，是电磁波回波损失小的。垂直于被测液面的空间距离是电磁波传播中短的距离，这个反射的电磁波在气相空间传播中能量损失也是小的，由此两点被测液位反射回来的电磁波的能量是电磁波频谱中大的，由此雷达液位计的选频电路得出被测液体的空高，从而计算得出被测液体的高度
雷达液位计使用中的问题
雷达液位计电磁波选频可以知道，返回接收器的电磁波的能量大小是雷达液位计选用电磁波频率的依据，从而决定着雷达液位计测量的准确性。如果正常使用中，被测液体所反射的电磁波的能量不是高的电磁波，那么雷达液位计就会选用其他的不真实的电磁波频谱，此时就会造成被测液位失真。
造成这种现象的原因，大体可以归为以下几点:
一、被测液体与雷达天线之间的净空中有较大面积的反射物，致使电磁波在到达液面之前被反射。造成这种现象的原因主要为:
1、被测容器内部有搅拌器、加热盘管、管线等金属物体，如果这些金属体裸露在被测液体的外部，而且正处于电磁波垂直传播的方向，如搅拌机旋转中的浆液转动，就会造成电磁波被提前反射回来，而造成被测液位偏高。
2、雷达液位计安装地点距离容器壁太近或不垂直与被测液面，使电磁波在传播中照射到容器内壁而提前反射回来；电磁波在被测液面反射过程中没有原路返回（斜射时），致使雷达液位计检测不到反射电磁波；液面反射的电磁波经多重反射能量损失过多，而没有被选频电路选中，以上多种情况造成雷达液位计测量失真。
二、波导体（绳缆、杆）上有挂料，电磁波沿着波导体传播中，在没有到达液面前遇到波导体上面的挂料而反射回来，产生虚假液位。安装的波导管不垂直与雷达液位计，造成电磁波斜射到波导管的内壁，而产生如同容器内壁一样的反射或多重反射而使测量失真。
三、被测液体与雷达天线之间的净空中，气相介质蒸汽浓度太大，致使电磁波在空间传播中，能量损失太大，甚至反射波根本到达不了雷达液位计的接收器。
被测液体有加热要求，上部安装搅拌机的情况下尤其严重，由于被测液体在加热搅拌中不断有蒸汽挥发，会造成液面以上的空间中充满了高浓度的介质蒸汽，其微小的液体颗粒不仅对电磁波产生漫反射而且会吸收大量的电磁波能量，使电磁波出现很大衰减，造成雷达天线无法接受回波信号。
被测液体中含有水份时，挥发的水蒸气对于电磁波的吸能更加严重。由于水汽具有易冷凝的特性，气相空间含有的水汽在罐顶罐壁附近会逐渐冷凝，积聚在一起形成较大的水汽滴，充斥在液位上方的空间里，对于电磁波具有强烈的吸能作用，致使电磁波的能量衰减过大无法到达雷达接收器，造成雷达液位计彻底失去工作能力。
四、雷达液位计天线附着赃物，致使电磁波刚刚发射出就被反射回来，甚至根本发射不出去。这样的状况即使使用防凝结的水滴形天线，也无法避免雷达液位计的突然失灵。
雷达液位计天线附着赃物是被测介质挥发的升级加重，被测液体净空中大量充斥着气相蒸汽，其会附着在雷达液位计的天线上，是易冷凝的高粘介质，雷达液位计安装在储罐顶部温度较低，挥发的介质蒸汽易在雷达天线上凝析附着，造成电磁波发射困难，情况严重时介质甚至在天线上结焦，损坏天线。
同样被测介质含有水份时，水汽易在天线上附着，致使电磁波发射不出去，使雷达液位计彻底失灵。
五、雷达液位计电路中的保护措施。雷达液位计是一种高科技的测量仪表价格昂贵，处于对仪表本身防护的需要，制造厂商普遍在电路中设置了很多保护措施，如超温保护、低电压保护，高液位保护，运行故障保护以及数据保持，错误锁定等液位检测防护措施。这些防护措施在日常使用中，如果雷达液位计出现问题，保护就会动作，造成雷达液位计停止工作，此时需要查找故障原因，清除恢复后雷达液位计才能正常使用。防护功能随厂商不同而设置，集成度高的防护措施多。如总线式的多功能雷达液位计，其本身的防护措施就多，日常维护要熟悉。
调频连续波80G 雷达物位计采用调频连续波（FMCW ）技术。天线发射高频的调频雷达信号，雷达信号的频率线性增加。发射的雷达信号经被测量介质反射后由同一天线接收。在同一时刻，发射信号频率与接收信号频率的频率差与被测距离成正比。采集到的频率差信号，经傅里叶变换（FFT ）得到反射回波的频谱，并以此计算得出待测目标的距离。
80G 雷达相对于26G 或6G 雷达具有频率更高，波长更短，波束角更小，能量更加集中的特点；加上FMCW 技术的应用，使其具有以下特点:1. 量程大，盲区小；2. 波束角小，天线尺寸小，便于安装。受罐体接管尺寸、障碍物影响小；3. 测量精度高，抗干扰能力强，性高。
天线发射微波时，都有一定的发射角。从天线下缘到被测介质表面之间，发射的微波波束所辐射的区域内，不得有障碍物，安装时应尽可能避开罐内设施，如:人梯、限位开关、加热设备、支架等。必要时，须进行“虚假回波学”。另外须注意微波波束不得与加料料流相交。 安装仪表时还要注意:高料位不得进入测量盲区；仪表距罐壁保持一定的距离；仪表的安装尽可能使天线的发射方向与被测介质表面垂直。 安装在防爆区域内的仪表遵守国家防爆危险区的安装规定。本质型防爆仪表的外壳材料采用塑料PBT/ 铝ADC12；本安+ 隔爆型防爆仪表的外壳材料采用铝ADC12。防爆型仪表可安装在有防爆要求的场合，仪表接大地。
应 用: 液体适合强腐蚀性液体蒸汽 、泡沫技术:测 量 范 围: 0~30m测 量 精 度: ±2mm 过 程 温 度: (-40~130)℃，(-40~200)℃过 程 压 力: -0.1~2.5MPa频 率: 80 GHz信 号 输 出: (4~20)mA/HART；RS485/MODBUS协议电 源: 24VDC/220VAC现场显示/按键: 可选外 壳: 塑料PBT、铝ADC12、316L天 线 类 型: DS/DQ/ES/EQ..天 线 材 料: 316L+PTFE/316L+PFA..安 装 形 式: 法兰 .防 护 等 级: P67/IP66........※ 注 1. 外壳选B，防护等级为IP66; 外壳选A/D，防护等级为IP67. 2. 天线尺寸分别为DN50 和DN80，测量精度均为±2mm；
应 用: 液体适合强腐蚀性/ 耐压液体技术:测 量 范 围: 0~10m/0~30m/0~120m测 量 精 度: ±2mm/±5mm 过 程 温 度: (-40~130)℃/(-40~200)℃过 程 压 力: (-0.1~0.1)MPa( 适合耐腐蚀液体) (-0.1~2.5)MPa( 适合耐压液体)频 率: 80 GHz信 号 输 出: (4~20)mA/HART；RS485/MODBUS协议电 源: 24VDC/220VAC现场显示/按键: 可选外 壳: 塑料PBT、铝ADC12、316L天 线 类 型: DS/DQ/ES/EQ..天 线 材 料: 316L+PTFE/316L+PFA..安 装 形 式: 螺纹.防 护 等 级: IP67/IP66........※ 注 1. 外壳选B，防护等级为IP66; 外壳选A/D，防护等级为IP67. 2. 天线直径为 21mm 时 , 仪表量程 0~ 10m, 测量精度 ±2mm; 天线直径为 43mm, 仪表量程0~30m, 测量精度 ±2mm; 天线直径为 76/65mm 时 , 仪表量程 0~120m, 测量精度 ±5mm
应 用: 液体, 卫生级技术:测 量 范 围: 0~30m测 量 精 度: ±2mm 过 程 温 度: (-40~130)℃过 程 压 力: (-0.1~1)MPa 频 率: 80 GHz信 号 输 出: (4~20)mA/HART；RS485/MODBUS协议电 源: 24VDC/220VAC现场显示/按键: 可选外 壳: B/A/D/K天 线 类 型: KW/KQ天 线 材 料: 316L+PTFE/316L+PFA..安 装 形 式: 2"卡盘/ 3½" 卡盘防 护 等 级: IP67/IP66※ 注 1. 外壳选B，防护等级为IP66; 外壳选A/D/K，防护等级为IP67. 2. 天线尺寸分别为DN50 和DN80，测量精度均为±2mm；
应 用: 固体/ 液 存储容器/ 过程容器或强粉尘场合技术:测 量 范 围: 120m测 量 精 度: ±5mm 过 程 温 度: (-40~200)℃过 程 压 力: (-0.1~0.3)MPa 频 率: 80 GHz信 号 输 出: (4~20)mA/HART；RS485/MODBUS协议电 源: 24VDC/220VAC现场显示/按键: 可选外 壳: B/A/D天 线 类 型: MW/NW/RW/HG/JG天 线 材 料: 铝衬塑料+PP/316L+PTFE/316L+PTFE 带散热..安 装 形 式: 法兰/ 螺纹/ 吊架防 护 等 级: IP67/IP66※ 注 1. 外壳选B，防护等级为IP66; 外壳选A/D，防护等级为IP67. 2. 天线直径为76/65mm 时，仪表量程0~120m，测量精度±5mm.
JDRD861PAAACDW雷达液位计生产厂商
工业环境中的抗干扰设计
工业现场存在蒸汽、粉尘等干扰因素，雷达传感器通过频率调制（FMCW）和数字滤波技术增强信噪比。某水泥厂应用案例表明，80GHz传感器在粉尘浓度100g/m³时仍保持检测，而26GHz型号已出现信号衰减。双雷达互补系统可消除搅拌器叶片造成的虚假回波，检测准确率提升至99.5%。自适应算法能自动识别并屏蔽固定障碍物（如扶梯）的干扰反射，安装灵活性提高30%。EMC设计满足工业4级标准，可抵抗1kV/1MHz高频干扰。
一、夹套侧浮筒导波雷达液位计--产品概述:
江苏润仪生产的夹套侧浮筒导波雷达液位计具有低维护，高性能、高精度、高性，使用寿命长等优点。在与电容，重锤等接触式仪表相比较，具有*的*性。微波信号的传输不受大气的影响，所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。该产品适用于高温、高压、真空、蒸汽、高粉尘及挥发性气体等恶劣环境，可对不同料位进行连续测量。该仪器主要技术达到或优于国内外同类产品,且安装调试简便，可以单台使用，也可组网使用，可广泛应用于冶金、建材、能源、石化、水利、粮食等行业。
二、夹套侧浮筒导波雷达液位计--产品主要技术参数:
应 用:液体
测量范围:6米
过程连接:螺纹、法兰
过程温度:-40-250℃
过程压力:-0.1~2MPa
精 度:±3mm
频率范围: 100MHZ-1.8GHZ
防爆等级:Exib IIC T6 Gb
防护等级:IP67
信号输出:4—20mA/HART（两线）
三、产品优点:
1.可以测量介电常数大于等于1.4的介质。
2.一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质。
3.杆式雷达量程可以达到6米。
4.对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响。
5.对于介电常数比较小的液体物料可以采用双探杆式测量方式，以保障良好的准确测量精度。
四、产品测量原理:
产品是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
五、产品输入:
反射的脉冲信号沿缆绳传导至仪表电子线路部分，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成，距离物料表面的距离 D 与脉冲的时间行程 T 成正比: D=C×T/2 其中 C 为光速
因空罐的距离 E 已知，则物位 L 为: L=E-D
六、产品输出:
通过输入空罐高度 E（= 零点），满罐高度 F（= 满量程）及一些应用参数来设定，应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于 4－20mA输出。
七、产品测量范围:
F---- 测量范围
E---- 空罐距离
B---- 顶部盲区
K---- 探头到罐壁的距离
顶部盲区是指物料高料面与测量参考点之间的小距离。
底部盲区是指缆绳底部附近无法测量的一段距离。
顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。
八、产品安装位置:
1.尽量远离出料口和进料口。
2.对金属罐和塑料罐，在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐，物位仪表不要安装在罐的。
3.建议安装在料仓直径的1/4处。
4.缆式探头或杆式探头离罐壁距离不小于30厘米。
5.探头底部距罐底大约30mm。
6.探头距罐内障碍物距离不小于200mm。
7.如果容器底部是锥型的，传感器可以安装
8.罐顶，这样可以一直测量到罐底。
十、产品安装图:
图一（安装指南）
图二（导波管）
JDRD861PAAACDW雷达液位计生产厂商
伴随着社会发展的进步，意识日益增强，行业的发展也受到重视。在这个过程中，HD-D800雷达物位计作为一种高精度、高性的物位测量仪表，在行业中得到了广泛应用。本文将介绍HD-D800雷达物位计在行业中的应用情况，以及其未来的发展趋势。
HD-D800雷达物位计是一种利用微波脉冲通过天线发射并接收物料反射的微波信号来测量物位的仪表。它具有测量精度高、性好、稳定性强等优点，因此在化工、石油、制、建材等行业中得到了广泛应用。HD-D800雷达物位计的测量原理是依据微波在空间传播的速度等于光速，通过测量微波信号的传播时间来计算物位的高度。
HD-D800雷达物位计在行业中有很多方面的应用:
1、在污水处理领域，HD-D800雷达物位计被广泛应用于污水池、污水处理装置、垃圾填埋场等场所的液位测量。通过实时监测液位高度，可以及时掌握污水处理的运行状况，处理效果。同时，HD-D800雷达物位计的高精度测量也可以帮助企业实现减排的目标。
2、垃圾焚烧发电，在垃圾焚烧发电领域，HD-D800雷达物位计被用于测量垃圾池中的垃圾高度。通过实时监测垃圾高度，可以垃圾焚烧的稳定运行，提高发电效率。同时，HD-D800雷达物位计也可以帮助企业实现垃圾减量化和资源化的目标。
3、水资源管理，在水资源管理领域，HD-D800雷达物位计被用于测量水库、水塔、水井等场所的水位。通过实时监测水位高度，可以及时掌握水资源的情况，供水稳定。同时，HD-D800雷达物位计的高精度测量也可以帮助企业实现节水减排的目标。
本文旨在通过实践来探讨电厂低压给水加热器上液位的测量，并解析了加热器结构及其采用各种不同液位测量仪表的历程和工况特点，论述了导波雷达液位计在低压给水加热器上的使用优势，藉此给电力行业热工人士提供一些有价值的参考。
给水加热器的结构与功能
给水加热器是一种利用汽轮机抽汽加热给水，以提高热效率的加热设备，是电厂回热系统的重要辅机之一。加热器的工作原理是利用汽轮机做过功的乏汽加热凝结水和给水，而不是直接将乏汽排入凝汽器，以充分利用乏汽的焓，降低冷源损失，同时减弱锅炉受热面的热应力。
加热器按汽水传热方式的不同，可分为表面式和混合式。目前，在火力发电厂中除了除氧器采用混合式加热外，其余高低压加热器均采用表面式加热。按照水侧的布置方式和流动方向的不同，表面式加热器又分为立式和卧式。
表面式给水加热器的特点，是加热工质（汽轮机的抽汽）与被加热工质（锅炉给水）相互不混合，通过管壁来传递热量。传热管内是给水，传热管外是蒸汽。蒸汽在加热器里放出热量并凝结成疏水，由疏水口排出。由于加热蒸汽通常都具有一定的过热度，为使给水温度达到所期望的值，同时加热面积尽可能的少，可设置一个过热蒸汽冷却段，以充分利用抽汽的过热度。蒸汽由汽相变为饱和水，同时放出汽化潜热的过程是在凝结段里完成的。凝结段是给水加热器的主要换热区段，管内给水大部分的焓升是由这一区段提供的。因此，具有凝结段的加热器是电厂用给水加热器的基本型式。
加热器中液位测量的重要性
加热蒸汽和被加热的水之间是通过金属表面来传递热量的。由于传热热阻的存在，给水不可能被加热到蒸汽压力下的饱和温度，不可避免地存在着一个端差。因此，给水端差（TTD = Terminal Temperature Difference）和疏水端差（DCA = Drain Cooler Approach temperature difference）是加热器的两个主要。给水端差和疏水端差的设置，直接影响到机组的率和运行的性。给水端差又称为上端差，是加压器蒸汽压力下的饱和温度与出口给水温度之差。疏水端差又称下端差，是离开加热器汽侧的疏水温度与进入水侧的给水温度之差。
图1 卧式表面式给水加热器结构实物
合理的给水端差的设置，能够有效提高热交换效率，是成本控制及盈利能力的重要组成部分。在实际运行中，给水端差增大的原因有:加热器的抽汽压力和抽汽量不稳定；加热器受热面结垢使传热恶化，增大了传热管内外温差；加热器内积聚了空气，不凝结的空气附在传热管表面形成空气层，妨碍了蒸汽的凝结放热，增大了传热热阻；凝结水或给水的部分或不经过加热器，而是从加热器旁路通过；凝结水位过高，淹没了一部分传热管，使传热面积减少。而给水端差过小，纵然可以提高热交换效率，但加热器长期处于过热状态，会大缩短使用寿命。由此可见，在日常操作中，维持合理的加热器凝结水位高度，从而找到热交换效率和设备寿命之间的平衡点，成为热工控制的首要任务。
加热器中液位测量的发展历程
给水加热器中存在高温、高压及大量蒸汽，恶劣条件使之成为测量的难点。给水加热器的水位检测历经了几个发展阶段，从初的磁翻板液位计、浮筒液位计、直到今天比较常用的差压变送器和导波雷达液位计。
磁翻板液位计又称就地水位计，是为传统的一种水位测量方式，至今仍然是加热器的标准配置。磁翻板液位计利用浮力原理，根据加热器的设计温度、压力及水的密度，制造出满足工况条件的浮子。浮子装在和加热器相连的筒体中，筒体中的水位和加热器中的水位等高，而筒体内浮子漂浮在水面上，即代表水位的高度。浮子内的永磁铁通过磁耦合作用引起筒体外的小磁板翻转，通过小磁板两面颜的不同，来就地读取加热器中的水位高度。磁翻板液位计是一种稳定的测量技术，但它存在两大缺陷。一是测量精度不高。因为加热器中的温度和压力的变化，凝结水的密度也发生变化，根据阿基米德浮力定律f浮=ρgV，当凝结水密度变化时，浮子浸没在水中的体积也发生变化，因此浮子淹没高度的变化会影响到测量精度。二是就地水位计在初的时候没有远传信号。
浮筒液位计是上世纪80年代至本世纪初常用的加热器水位测量方式。因为浮筒液位计集成有信号转换器，所以能够提供远传信号。但是浮筒液位计也是基于浮力的原理，因此同样面临着测量精度差的问题。此外，浮筒液位计多数采用扭力管式测量原理，表头笨重且需要周期性的标定，给使用和维护带来了诸多不便。
图2 导波雷达液位计工作原理
随着差压变送器技术的发展和产品性价比的提升，差压变送器配合平衡容器成为本世纪以来较为常用的加热器水位测量方式。但无论是采用双室平衡容器，还是采用单室平衡容器，对于测点位置的选取和安装都有较高的要求。因为，低加汽测可能工作在负压工况下，所以测量值波动大，影响到生产人员的正确操。此外，差压变送器的测量原理是:ΔP=ρgh,为达到地测量，需要对密度、温度及压力进行补偿。
导波雷达液位计采用的是时域反射原理（TDR原理，Time Domain Reflectometry）。导波雷达的工作原理，是由表头高频脉冲发生器产生电磁脉冲波信号，该信号沿着导波杆（探杆）向下传送，当遇到比此前传导介质（如空气或蒸汽）介电常数大的液体表面时产生反射信号，用超高速计时电路测量出脉冲波信号从发射到接收的传导时间。传导时间与电磁脉冲波速度乘积的一半，即代表被测介质表面到导波雷达液位计过程连接处的距离；通过给定的容器高度减去距离，计算得出液位的高度，从而达到对液位的测量。
导波雷达液位计的测量原理及优点
时域反射理论模型早在1939年就已建立，初用于电信业查找电缆断点。上世纪90年代中后期，部分液位计厂家致力于将TDR技术应用于工业仪表，称之为导波雷达液位计。导波雷达液位计问世后，随即成为物位测量的一大利器。导波雷达液位计的测量结果和被测介质的温度、压力、密度、粘度、电导率和介电常数无关，可以用于测量液体、浆料和固体，也可以测出物位或某些工况下的液体界面。因此，当导波雷达液位计满足设计温度、压力、量程、精度、材质及安装位置的要求时，是一种理想的物位测量仪表，几乎可以取代大多数物位计。当然，导波雷达液位计也同样面临着一些使用的限性，如其典型精度为±3mm、对温度和压力耐受的限、当介质粘度高时在探杆上形成挂料、固体介质容易磨损并拉断探杆，以及容器内的搅拌影响探杆的安装等。
做为一种探杆和被测介质相接触的接触式物位测量仪表，导波雷达液位计的选型重点集中于探杆形式。为此，各导波雷达液位计厂家研发生产出不同的探杆形式，以满足各种工况的要求。如笔者所使用过的美国Magnetrol品牌的导波雷达液位计，就有多达22种探杆形式可供选择。
图3 单杆探杆信号轨迹图、通州探杆信号轨迹图、同轴探杆实物图、通州探杆实物剖面图
那么，如何选用合适的探杆形式呢？首先，需要考虑探杆对温度和压力的耐受。其次，需要考虑电磁脉冲信号在探杆上传播的轨迹。
单式探杆（单杆、单缆）上信号轨迹呈逐步发散的状态。在信号的轨迹范围内，可能会产生干扰信号影响到液位的测量。典型的干扰信号有安装管嘴，以及容器内的焊缝、焊渣和结构件等。同轴探杆的信号则集中在同轴探杆内。同轴探杆的结构是中间有一根实心金属杆（通常直径为8mm），电磁脉冲信号在金属杆上传播；其外侧是一根金属套管（通常直径为22mm），金属套管作为金属杆的屏蔽层，起到屏蔽外部的干扰信号及集中信号的作用，以提高信号的灵敏度，便于测量介电常数较低的介质。因此，采用同轴探杆可以不用考虑安装位置及容器内结构对测量带来的影响，是理想的一种探杆形式。同轴探杆的限在于，其量程受限，通常为6m左右，以及高粘度介质所形成的“搭桥”现象。
那么是不是说使用导波雷达液位计测量低压加热器液位，只需考虑到以上两点就了呢？实际上，还需要结合电厂低压加热器实际工况中存在大量蒸汽的特点。一是要考虑蒸汽的侵蚀作用对于探杆和表头之间密封部分的材质选择和制作工艺的考验。见图3红圆圈部分。依据笔者经验，选择应用业绩多、历经实践考验的品牌是产品的有效保障。二是需要考虑蒸汽工况下，电磁脉冲信号的传播在蒸汽中被衰减的情况。通常，导波雷达的测量原理可用以下公式来表示:
L=D – C0.t/2
L=液位高度
D=容器高度
C0=真空中的光速
t=发射信号和反射信号的时间间隔
在蒸气工况中，实际的液位以 L真来表示，实际的信号传播速度用C真来表示；仪表测量出的液位以L测来表示，那么:
L真=D – C真.t/2
L测=D – C0.t/2
因为C真L测。依据导波雷达液位测量值来控制凝结水的高度，所造成的实际影响是凝结水位过高，致使低压加热器内部分传热管被淹没在凝结水下，热交换效率下降，给水端差增大。
图4 7×S蒸汽探杆结构剖面图
通过实际的观察数据和相关的文献资料信息，在低压加热器的工况条件下，C真和C0之间的差异在2%~5%之间。因为C真受到蒸汽温度、压力的影响而不断变化，所以仅从改变仪表系数的方面来进行C真的修正，还是不能很好满足对测量准确度的要求。
对于C真进行实时的补偿，是导波雷达在蒸汽工况下能完成准确测量的先决条件。笔者所使用的Mangetrol导波雷达液位计采用了专利的蒸汽探杆，用于实时的C真补偿，其补偿的工作原理如下:
在蒸气探杆中，距离表头下方125mm处安装有一个蒸汽目标(Steam Target)，表头每秒会发送一个询问信号，该询问信号到蒸汽目标后被发射回表头的时间t问询被测量。此时，电磁脉冲信号在当前工况下的速度C真可以用以下公式准确计算出来:
C真=d/t问询，其中，d=125mm
获得C真后，导波雷达将以此值来进行真实液位值的计算，从而达到实时补偿的目的。
小结
综上所述，Magnetrol专利的蒸汽探杆，集成了同轴式、良好的蒸汽隔密封及实时蒸汽补偿的优势。同时，Magnetrol致力于同轴探杆的大规模推广，具有同轴探杆生产的规模优势，给电力行业用户带来了高性价比的产品。此外，Magnetrol专利的AURORA系列液位计，将磁翻板和导波雷达液位计集成为一体，提供了重要应用场合的现场和远传测量，减少了过程接口数量，避免了潜在泄露点，提高了使用维护的便利性。
导波雷达发出的高频微波脉冲沿着探测组件(钢缆或钢棒)传播，遇到被测介质，由于介电常数突变，引起反射，一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲与反射脉冲的时间间隔与被测介质的距离成正比。
容器中存在两种不同介质，当上面一层的介质介电常数较小，而下面的介质介电常数较大时，高频微脉冲沿着探测组件传播遇到上层介质时，由于其介电常数较小，因而有少的能量被这一层介面反射，而大部分能量穿透上层介质继续向下传播，遇到两层的介面时，由于下层介质的介电常数较大，因而会有较大的能量被反射回来。因而导波雷达是可以测量两种不同介质的介面，其测量条件是上层介质不导电或其介电常数比下层介质介电常数小10以上。
导波雷达液位计特点
由于采用了的微处理器和的EchoDiscovery回波处理技术，导波雷达液位计可以应用于各种复杂工况。多种过程连接方式及探测组件配置，使得YR-RD30系列导波雷达物位计适于高温、高压及小介电常数介质等杂工况及应用场合。导波雷达液位计采用脉冲工作方式，导波雷达液位计发射功率低，可安装于各种金属、非金属容器内，对人体及环境无伤害。
型号:YR-RD31(量程0-30米)
特点:钢缆天线
应用:复杂过程条件下液体、固体测量
大量程:30m
测量精度:±3mm
过程连接:螺纹或法兰
探测组件:不锈钢316L /PTFE
钢缆直径:钢缆Φ4mm或钢缆Φ6mm
过程温度:-40～250℃
过程压力:-0.1～2MPa
信号输出:两线制4-20mA/HART
型号:YR-RD35(腐蚀性液体测量，量程0-6米)
特点:全四氟密封天线，耐强酸碱腐蚀
应用:量程较短的酸碱罐体液位测量
大量程:6m
测量精度:±3mm
过程连接:螺纹或法兰
探测组件:不锈钢316L/PTFE
钢缆直径:钢棒Φ10mm
过程温度:-40～120℃
过程压力:-0.1～2MPa
信号输出:两线制4-20mA/HART
型号:YR-RD36(小介电常数介质测量，量程6米)
特点:同轴式导波天线，获得更小的盲区、更强的回波信号
应用:小量程，多蒸汽，小介电常数介质的测量。适应过程条件复杂的环境
大量程:6m
测量精度:±10mm
过程连接:G1½A或G2A
探测组件:不锈钢316L
同轴直径:Φ25mm
过程温度:-40～250℃
过程压力:-0.1～2MPa
信号输出:两线制4-20mA/HART
型号:YR-RD32(量程0-6米)
特点:杆式导波雷达天线
应用:液体测量，高温高压工况，复杂过程条件
大量程:长6m
测量精度:±3mm
过程连接:螺纹或法兰
探测组件:不锈钢316L/陶瓷
钢缆/棒:钢缆Φ4mm或钢缆Φ6mm/棒Φ10mm
过程温度:-40～250℃
过程压力:-0.1～2MPa
信号输出:两线制4-20mA/HART
型号:YR-RD34(高温液体测量，量程0-6米)
特点:不锈钢316L/陶瓷材料天线，能耐受更高的温度和压力
应用:液体测量，高温高压复杂工况
大量程:6m
测量精度:±3mm
过程连接:螺纹或法兰
探测组件:不锈钢316L
杆直径:Φ10mm
过程温度:-40～400℃
过程压力:-0.1～2MPa
信号输出:两线制4-20mA/HART
型号:YR-RD33(小介电常数液体或固体测量)
特点:多缆式导波天线结构，获得更强的回波信号
应用:小介电常数液体及固体测量，复杂过程条件
大量程:30m
测量精度:±3mm
过程连接:法兰
探测组件:不锈钢316L/PTFE
钢缆直径:钢缆Φ6mm
过程温度:-40～250℃
过程压力:-0.1～2MPa
信号输出:两线制4-20mA/HART
导波雷达物位计技术参数
参数:导波雷达工作频率:100MHZ-1.8GHz
测量范围:缆式导波雷达测量范围0-30m；杆式、同轴管式导波雷达测量范围0-6m
重复性:±2mm
分辨率:1mm
采样:YR-RD30系列导波雷达回波采样55次/s
响应速度:>0.2S(根据具体使用情况而定)
输出信号:4-20mA
精度:±3mm
通讯接口:HART 通讯协议
过程连接:G1"A、G1½"A螺纹；法兰DN50，DN80，DN100 ，DN150，DN200，DN250
过程压力:-0.1-2MPa
电源:24VDC(±10%)；纹波电压:1Vpp
耗电量:大22.5mA
环境条件:温度-40℃～+70℃
外壳防护等级:导波雷达防护等级为IP67
防爆等级:EXib IIC T6
电缆入口:2个M20×1.5或1/2"NPT(电缆直径5-9mm)
测量距离:下表列出不同类别被测介质与测量距离的关系
分组
固体颗粒
液体
测量范围
1
1.4…16
冷凝气，如N2CO2
2
1.6…19
塑料带粒子
白灰石，特种水泥
糖
液化气，如丙烷
溶剂
氟利昂12/氟利昂
棕榈油
25m
3
1.9…25
普通水泥，石膏
矿物油，燃料
30m
4
2.5…4
谷物，种子
石头
砂粒
苯，苯乙烯，甲苯
呋喃
萘
30m
5
4…7
潮湿的石头、矿石
盐
氯苯，氯仿
纤维素喷雾
异氰盐酸，本胺
30m
6
>7
金属粉末
碳黑
煤炭
含水液体
酒精
液氨
30m
导波雷达物位计接线图
导波雷达物位计调试
昌晖仪表制造有限公司YR-RD30系列导波雷达可以通过以下方法调试:
1、通过调试软件YR-SOFT
通过YR-SOFT软件调试雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用软件进行调试，需要一个仪表CONNECTCAT驱动器。
使用软件调试时需给雷达仪表提供24VDC，同时在连接HART适配器前端加一个250欧姆的电阻。如果一体式HART电阻（内部自带电阻250欧姆）的供电仪表，就不需要附加外部电阻，这时候HART适配器可以和4-20mA线并联。
2、通过HART手持编程器
3、通过显示调整模块YR-PM
编程器订货后出厂已安装在导波雷达上。编程器由4个按键和一个液晶显示屏组成，可以显示调整菜单和参数设置。
YR-RD30系列导波雷达按结构形式和应用场合的不同，分为YR-RD31、YR-RD32、YR-RD33、YR-RD34、YR-RD35和YR-RD36六个大类，用户选用导波雷达时应认真填写导波雷达物位计参数表》，昌晖仪表制造有限公司可以根据您提供的详细参数，为您选配佳测量效果的导波雷达产品。
1、缆式导波雷达选型
YR-RD31□□□□□□□□-□ 大量程30米，液体、固体粉料测量
防爆
P
I
D
标准型（非防爆）
本安型（Exib ⅡC T6）
本安型＋隔爆型（Exd ib ⅡC T6）
传感器/缆式探头
A
B
C
液体型/4mm
固体型（10m内）/6mm
固体型（10m-30m）/6mm
过程连接/材料
G
GA
N
NA
C
D
E
F
H
K
Y
G1½"A螺纹/不锈钢
G1"A螺纹/不锈钢
1½"NPT螺纹/不锈钢
1"NPT螺纹/不锈钢
法兰DN50 PN16 C型
法兰DN80 PN16 C型
法兰DN100 PN16 C型
法兰DN150 PN16 C型
法兰DN200 PN16 C型
法兰DN250 PN16 C型
约定
密封温度
P
G
普通密封/-40...100℃
高温密封/-40...250℃带散热片
电子单元
2
3
4
5
4-20mA /24VDC两线制
4-20mA /24VDC/HART两线制
4-20mA /24VDC/HART四线制
4-20mA /220VAC/HART四线制
外壳/防护等级/天线防护等级
P
L
塑料/IP65
铝/IP67
电缆接口
M
N
M20×1.5
1/2"NPT
编程/显示
V
X
带显示
不带显示
量程
2、杆式导波雷达选型
YR-RD32□□□□□□□□-□ 大量程6米，液体液位测量
防爆
P
I
D
标准型（非防爆）
本安型（Exib ⅡC T6）
本安型＋隔爆型（Exd ib ⅡC T6）
杆式探头 直径
A B
6mm
10mm
过程连接/材料
G
GA
N
NA
C
D
E
F
H
K
Y
G1½"A螺纹/不锈钢
G1"A螺纹/不锈钢
1½"NPT螺纹/不锈钢
1"NPT螺纹/不锈钢
法兰DN50 PN16 C型
法兰DN80 PN16 C型
法兰DN100 PN16 C型
法兰DN150 PN16 C型
法兰DN200 PN16 C型
法兰DN250 PN16 C型
约定
密封温度
P
G
普通密封/-40...100℃
高温密封/-40...250℃带散热片
电子单元
2
3
4
5
4-20mA /24VDC两线制
4-20mA /24VDC/HART两线制
4-20mA /24VDC/HART四线制
4-20mA /220VAC/HART四线制
外壳/防护等级/天线防护等级
P
L
塑料/IP65
铝/IP67
电缆接口
M
N
M20×1.5
1/2"NPT
编程/显示
V
X
带显示
不带显示
量程
3、双缆式导波雷达选型
YR-RD33□□□□□□□□-□
大量程30米，液体、固体粉末测量
防爆
P
I
D
标准型（非防爆）
本安型（Exib ⅡC T6）
本安型＋隔爆型（Exd ib ⅡC T6）
过程连接/材料
D
E
F
H
K
Y
法兰DN80 PN16 C型
法兰DN100 PN16 C型
法兰DN150 PN16 C型
法兰DN200 PN16 C型
法兰DN250 PN16 C型
约定
密封温度
P
G
普通密封/-40...100℃
高温密封/-40...250℃带散热片
电子单元
2
3
4
5
4-20mA /24VDC两线制
4-20mA /24VDC/HART两线制
4-20mA /24VDC/HART四线制
4-20mA /220VAC/HART四线制
外壳/防护等级/天线防护等级
P
L
塑料/IP65
铝/IP67
电缆接口
M
N
M20×1.5
1/2"NPT
编程/显示
V
X
带显示
不带显示
量程
4、杆式（高温型）导波雷达选型
YR-RD34□□□□□□□□-□ 大量程6米，液体、蒸汽测量
防爆
P
I
D
标准型（非防爆）
本安型（Exib ⅡC T6）
本安型＋隔爆型（Exd ib ⅡC T6）
杆式探头
A B
6mm
10mm
过程连接/材料
G
N
C
D
E
F
H
K
Y
G1½"A螺纹/不锈钢
1½"NPT螺纹/不锈钢
法兰DN50 PN16 C型
法兰DN80 PN16 C型
法兰DN100 PN16 C型
法兰DN150 PN16 C型
法兰DN200 PN16 C型
法兰DN250 PN16 C型
约定
密封温度
G
高温密封/-40...400℃带散热片
电子单元
2
3
4
5
4-20mA /24VDC两线制
4-20mA /24VDC/HART两线制
4-20mA /24VDC/HART四线制
4-20mA /220VAC/HART四线制
外壳/防护等级/天线防护等级
P
L
塑料/IP65
铝/IP67
电缆接口
M
N
M20×1.5
1/2"NPT
编程/显示
V
X
带显示
不带显示
量程
5、防腐型导波雷达选型
YR-RD35□□□□□□□□-□ 量程6-20米，腐蚀性液体测量
防爆
P
I
D
标准型（非防爆）
本安型（Exib ⅡC T6）
本安型＋隔爆型（Exd ib ⅡC T6）
防腐探头
A
B
10mm
14mm
过程连接/材料
C
D
E
F
H
K
Y
法兰DN50 PN16 C型
法兰DN80 PN16 C型
法兰DN100 PN16 C型
法兰DN150 PN16 C型
法兰DN200 PN16 C型
法兰DN250 PN16 C型
约定
密封温度
P
普通密封/-40...120℃
电子单元
2
3
4
5
4-20mA /24VDC两线制
4-20mA /24VDC/HART两线制
4-20mA /24VDC/HART四线制
4-20mA /220VAC/HART四线制
外壳/防护等级/天线防护等级
P
塑料/IP65
电缆接口
M
N
M20×1.5
1/2"NPT
编程/显示
V
X
带显示
不带显示
量程
6、同轴杆式导波雷达选型
YR-RD36□□□□□□□□-□ 大量程6米，介电常数低、表面波动液体测量
防爆
P
I
D
标准型（非防爆）
本安型（Exib ⅡC T6）
本安型＋隔爆型（Exd ib ⅡC T6）
传感器/缆式探头
A B
25mm
50mm
过程连接/材料
GA
NA
C
D
E
F
H
K
Y
G1"A螺纹/不锈钢
1"NPT螺纹/不锈钢
法兰DN50 PN16 C型
法兰DN80 PN16 C型
法兰DN100 PN16 C型
法兰DN150 PN16 C型
法兰DN200 PN16 C型
法兰DN250 PN16 C型
约定
密封温度
P
G
普通密封/-40...100℃
高温密封/-40...250℃带散热片
电子单元
2
3
4
5
4-20mA /24VDC两线制
4-20mA /24VDC/HART两线制
4-20mA /24VDC/HART四线制
4-20mA /220VAC/HART四线制
外壳/防护等级/天线防护等级
P
L
塑料/IP65
铝/IP67
电缆接口
M
N
M20×1.5
1/2"NPT
编程/显示
V
X
带显示
不带显示
量程
导波雷达物位计尺寸
1、外壳材质:铝合金
2、不同型号导波雷达尺寸
导波雷达物位计参数表
客户信息
单位:-------------
邮编:-------------
E-mail:-----------
日期:××年××月××日
□ 标准型（非防爆）；□ 本安型（Exib IIB T5）；□ 本安型（Exib IIC T6）；□ 本安型+船用（Exib IIC T6）；□ 本安型+隔爆型（Exd [ib] IIC T6）
罐/容器信息
储罐类型:
□ 储罐
□ 储罐结构:------------
□ 罐尺寸:--------------
□ 反应罐；
□ 罐体材质:------------
□ 罐高度:----------m
□ 分离罐
□ 压力:------------
□ 罐直径:-------------
□ 船用储罐
罐顶:□ 拱顶式；□ 平顶式；□ 敞口式
罐底:□ 锥底；□ 平底；□ 斜坡底
安装:□ 顶部安装 ；□ 侧面安装；□ 旁通管；□ 导波管安装
罐顶安装接管(重要信息)
接管高度:------------mm
接管直径:------------mm
测量介质
介质名称:-----------；□ 液体；□ 固体；□ 混合介质
介质温度:-----------℃
介电常数:-----------
挂料:□ 是；□ 否
搅拌:□ 是；□ 否
过程连接
螺纹:□ G1½"A；□ 1½"NPT；□ G2"A；□ G1"A；□ 1"NPT
法兰:□ 法兰 DN= ------；□ 法兰 ANSI=------------
电源:□ 24VDC；□ 220VAC
输出:□ 4-20mA；□ HART；□ PROFIBUS PA
显示:□ 带表头显示；□ 不带表头显示