F-L9020PGBEBB5LMV6M雷达物位计制造厂家
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。
E+H雷达液位计。Micropilot FMR60B量身定制，操作更加便捷。Z 大测量距离 50 m (164 ft)，测量精度 +/-1 mm (0.04 in)，过程压力（压）/Z大过压限定值 Vacuum...20 bar (290 psi)。采用HeartbeatTechnology心跳技术，支持仪表在线自校验和自监测，及时识别异常工况，提升了过程性，提高了生产效率。MicropilotFMR60B适用于自由空间的液位测量，过程连接可选螺纹或法兰，人机界面直观明了，提供引导式仪表调试和验向导，操作简单。广泛应用于液体、浆料和污泥的连续非接触式液位测量。
E+H物位计设备显示单元（可选），功能:显示测量值、故障信息和提示信息，发生故障时背光显示屏从绿切换至红，设备显示单元可以拆除，方便后续操作。远程操作通过 HART 通信，通过服务接口（CDI），通过 Bluetooth 蓝牙无线技术操作（可选）。前提条件:测量设备（安装有带Bluetooth 蓝牙功能的显示单元）；智能手机或平板电脑（安装有 Endress+Hauser SmartBlueapp）、个人计算机（安装有 1.07.05 或更高版本的 DeviceCare 或 FieldXpertSMT70）。蓝牙有效传输范围为 25 m (82 ft)。传输范围取决于环境条件，例如固定装置、墙壁或天花板。
E+H流量计80F80-AD2SAPJAAAAA
E+H热式质量流量计8F5B08-BBDBAEAAGBAB3ASDD4SAA1+
E+H变送器CM442-AAM1A2F010A
E+H超声波物位计FMU40-ARB2A2
E+H质量流量计80I08-AD2WAAAAAAA8
E+H科氏力质量流量计83F80-2D2SA9SAAB
E+H超声波物位计FMU30-AAHEABGHF
E+H电磁流量计5WBB50-AADAEBKA0AUD210AA1+
E+H液位计FMU41-ARB2A2
E+H超声波液位计FMU90-R11CA212AA3A
E+H超声波流量计8F5B15-AAIBAEAAGAAABASAD4SAA1+
E+H变送器CPM223-MR0005
E+H物位计FTL31-AA4U3BAWSJ
E+H导波雷达液位计BMVCEVEE2
E+H导波雷达物位计PMD55-AA21BA27CGCHAJA1A+PB
E+H涡街流量计7D2C1F-AABCCAAAACD2SKAI+
E+H导波雷达液位计PMP51-AA21JD1SGCR1JA1+
E+H雷达液位计FMB51-BA21JA1FGD80GGJB2A+
E+H超声波物位计FMU30-AAHEAAGGF
E+H热式质量流量计8F5B25-AAIBAEAAGAAABASAD4SAA1+
E+H科氏力质量流量计80I25-AD2WAAAAAAAA
E+H质量流量计8F5B25-BBDBAEAAGBAB3ASDD4SAA1+
E+H超声波流量计80A04-ASVWAAAAABAA
E+H液位计FMU30-AAHEABGHF
E+H超声波液位计FMU90-R11CA161AA3A
E+H导波雷达物位计FMR52-B2ANCABPAHK+LA
E+H电磁流量计10W25-UA0A1AA0B4AA
E+H涡街流量计7D2C1H-AABCCAAAACD2SKA1+
本公司是国内有名的自动化仪器仪表供应商。针对市场上现有的备件、自动化产品价格偏高、采购渠道不畅等问题，通过多年的努力，公司以雄厚的技术实力和良好信誉，与多家世界有名欧、美等工控产品厂商建立了长期稳定的技术和商务合作关系，为客户大大减低采购成本。我们的优势供应产品:罗斯蒙特ROSEMOUNT流量计、BECKHOFF倍福、西克SICK传感器、海德汉HEIDENHAIN、REXROTH力士乐、AB、易福门IFM传感器、艾默生EMERSON流量计、MOOG伺服阀、E+H流量计、ABB分析仪、MTS位移传感器。
德国E+H质量流量计，德国E+H热式质量流量计
德国E+H浊度变送器，德国E+H余氯仪
德国E+H PH变送器，德国E+H PH计
德国E+H溶解氧变送器，德国E+H溶解氧电
德国E+H浊度传感器，德国E+H浊度仪
德国E+H余氯变送器，德国E+H余氯传感器
德国E+H分析仪，德国E+H光度计
德国E+H电导率变送器，德国E+H电导率电
德国E+HCOD分析仪，德国E+H钠离子分析仪
德国E+H流量计，德国E+H电磁流量计
德国E+H超声波流量计，德国E+H涡街流量计
德国E+H ORP分析仪，德国E+HORP电
德国E+H科氏力质量流量计，德国E+H变送器
德国E+H压力变送器，德国E+H差压变送器
德国E+H温度变送器，德国E+H温度计
德国E+H溶解氧传感器，德国E+H电导率传感器
德国E+H液位计，德国E+H超声波液位计
德国E+H溶解氧仪，德国E+H电导率仪
德国E+H物位计，德国E+H雷达物位计
德国E+H导波雷达液位计，德国E+H导波雷达物位计
德国E+H PH电，德国E+H PH传感器
E+H雷达物位计是通过天线系统发射和接收能量低和短的微波脉冲。雷达波以光速运行，操作时间可以通过电子元件转换成液位信号，的时间延长方式可以在短的时间内稳定准确的测量。存在虚假反射，新的微处理技术和的软件也可以准确分析物位回波，通过输入容器的大小，可以将距离值转换为与液位成正比的信号，仪器可以空位调试。非接触式包括脉冲雷达和连续调频。探头通常是喇叭天线，即管状天线，但喇叭的直径不同，喇叭的长度也不同。它看起来像一些扬声器，一些看起来像电子管，但它们实际上是一个。
E+H雷达液位计。雷达（微波）物位计自 2O 世纪 70年代出现以来，性价比与日俱增，如今已占物位测量领域市场份额的25%，仅次于压力（差压）式物位计。根据电磁波传播方式的不同，E+H雷达物位计可分为介质接触式与非接触式。前者电磁波在导波材料限定的空间内传播，后者在自由空间里传播。考虑现场工况时，应注意两点:天线到被测介质问气相介电常数的分布；被测介质表面状态及其介电常数。雷达波在界面的反射率与两介质的介电性差别密切相关，有时，传输介质的导电导磁性引发的微波传播速度变化不容忽视。对于介电常数小的液化气体，优先使用非接触式雷达并安装在稳液井上。
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。
F-L9020PGBEBB5LMV6M雷达物位计制造厂家
应用:高温环境测量块料或颗粒
测量范围:30米
过程连接:法兰
介质温度:-40～500℃
过程压力:常压
精 度:±5mm
重 复 性:±2mm
频率范围:26GHz
防爆等级:Exd ⅡC T4 Gb
防护等级:IP67
信号输出:4~20mA/HART( 两线/四线 )/RS485/Modbus
安装
< 安装前的准备
请注意以下事项，以确保仪表能正确安装:
请预留的安装空间。
请避免强烈震动的安装场合。
为确保、便利及地安装本仪表，请遵循以下安装指导!
< 安装指导
< 典型的错误安装:
当罐中有障碍物影响测量时，要加装反射板才能正常测量。
注:① 正确 ② 错误
导波管中测量
发射的微波波束所辐射区域内有障碍物，如:人梯、限位开关，加热设备、支架等会造成干扰，导致测量错误。若受影响需要加导波管进行测量。
电气连接
< 供电电压
(4～20)mA／HHART(两线制) 供电电源和输出电流信号共用一根两芯电缆线。具体供电电压范围参见技术数据。对于本安型须在供电电源与仪表之间加一个栅。
(4～20)mA／HART(四线制) 供电电源和电流信号分开，各自分别使用一根两芯电缆线。具体供电电压范围参见技术数据。
RS485／Modbus 供电电源和Modbus信号线分开各自分别使用一根两芯屏蔽电缆线具体供电电压范围参见技术数据。
< 连接电缆的安装
电缆外径:5~9mm(M20×1.5)
3.5mm~8.7mm(½NPT)
接线一般采用两芯或四芯的电缆，由于电驱动装置、电源线或发射装置经常产生电磁干扰，因此传感器导线需要使用屏蔽的电缆。
(4～20)mA／HART(两线制) 供电电缆可使用普通两芯电缆。
(4～20)mA／HART(四线制) 供电电缆应使用带有用地线的电缆线。
RS485／Modbus 供电电缆应使用屏蔽电缆线。
电缆的屏蔽和接线 理想情况下，屏蔽线两端接地。但是需要注意的是:会有接地补偿电流通过传感器电缆屏蔽。两端接地的时候可以在接地一端(比如:开关柜内)连接一个带接地电位的电容。 (比如:1UＦ；1500V)。采用尽量低电阻的接地。（注:如果仪表用于防爆区域，由于电位输出，对不能采用两端接地）。
接线方式
< 指导
的电气连接工作在断电的条件下进行，请注意遵循仪表说明书上的指导!
请遵守当地电气安装规程的要求；
请遵守当地对人员健康和的规程要求。对仪表电气部件的操作都由经过培训的人员完成；
请检查仪表的铭牌以确保提供的产品规格符合您的要求。请确保所供电源电压与仪表铭牌上的要求一致。
< 防护等级
本仪表满足防护等级IP67的要求，请确保电缆密封头的防水性。如下图:
如何确保安装满足IP67的要求:
1.请确保密封头未受损
2.请确保电缆未受损
3.请确保所使用的电缆符合电气连接规范的要求
4.在进入电气接口前，将电缆向下弯曲，以确保水不会流入壳体，见①
5.请拧紧电缆密封头，见②
6.请将未使用的电气接口用盲堵堵紧，见③
仪表调试
< 调试方法
RBRD10 系列有三种调试方法:
1．显示／按键
2．上位机调试
3．HART手持编程器
< 显示/按键
通过显示屏幕上的4个按键对仪表进行调试。调试菜单的语言可选。调试后，一般就只用于显示，透过玻璃视窗可以清楚地读出测量值。
显示／按键
①液晶显示
②按键
< 上位机调试 通过HART与上位机相连
① RS232接口或USB接口
② RBRD1X
③ HART适配器
④ 250欧姆电阻
< HART手持编程器编程 RBRD1X可用于HART手持编程器编程
① HART手持编程器
② RBRD1X
③ 250欧姆电阻
■RBRD19 物位计选型
安装
< 安装前的准备
请注意以下事项，以确保仪表能正确安装:
请预留的安装空间。
请避免强烈震动的安装场合。
为确保、便利及地安装本仪表，请遵循以下安装指导!
< 安装指导
< 典型的错误安装:
不能安装在入料口的上方。同时注意:室外安装时应采取遮阳、防雨措施，以延长仪表的使用寿命
注:① 正确 ② 错误
仪表不能安装在拱形罐顶中间，除了产生间接回波，还会受到多次回波的影响。
多次回波可能比真正回波的信号幅度还大，因为顶部可以集中多个回波。所以不能安装在中心位置。
注:① 正确 ② 错误
当罐中有障碍物影响测量时，要加装反射板才能正常测量。
注:① 正确 ② 错误
导波管中测量
发射的微波波束所辐射区域内有障碍物，如:人梯、限位开关，加热设备、支架等会造成干扰，导致测量错误。若受影响需要加导波管进行测量。
接管高度要求:天线伸入到罐里至少10mm的距离
电气连接
< 供电电压
(4～20)mA／HHART(两线制) 供电电源和输出电流信号共用一根两芯电缆线。具体供电电压范围参见技术数据。对于本安型须在供电电源与仪表之间加一个栅。
(4～20)mA／HART(四线制) 供电电源和电流信号分开，各自分别使用一根两芯电缆线。具体供电电压范围参见技术数据。
RS485／Modbus 供电电源和Modbus信号线分开各自分别使用一根两芯屏蔽电缆线具体供电电压范围参见技术数据。
< 连接电缆的安装
一般介绍 电缆外径:5~9mm(M20×1.5)
3.5mm~8.7mm(½NPT)
接线一般采用两芯或四芯的电缆，由于电驱动装置、电源线或发射装置经常产生电磁干扰，因此传感器导线需要使用屏蔽的电缆。
(4～20)mA／HART(两线制) 供电电缆可使用普通两芯电缆。
(4～20)mA／HART(四线制) 供电电缆应使用带有用地线的电缆线。
RS485／Modbus 供电电缆应使用屏蔽电缆线。
电缆的屏蔽和接线 理想情况下，屏蔽线两端接地。但是需要注意的是:会有接地补偿电流通过传感器电缆屏蔽。两端接地的时候可以在接地一端(比如:开关柜内)连接一个带接地电位的电容。 (比如:1UＦ；1500V)。采用尽量低电阻的接地。（注:如果仪表用于防爆区域，由于电位输出，对不能采用两端接地）。
接线方式
< 指导
的电气连接工作在断电的条件下进行，请注意遵循仪表说明书上的指导!
请遵守当地电气安装规程的要求；
请遵守当地对人员健康和的规程要求。对仪表电气部件的操作都由经过培训的人员完成；
请检查仪表的铭牌以确保提供的产品规格符合您的要求。请确保所供电源电压与仪表铭牌上的要求一致。
< 防护等级
本仪表满足防护等级IP67的要求，请确保电缆密封头的防水性。如下图:
如何确保安装满足IP67的要求:
1.请确保密封头未受损
2.请确保电缆未受损
3.请确保所使用的电缆符合电气连接规范的要求
4.在进入电气接口前，将电缆向下弯曲，以确保水不会流入壳体，见①
5.请拧紧电缆密封头，见②
6.请将未使用的电气接口用盲堵堵紧，见③
仪表调试
< 调试方法
RBRD10 系列有三种调试方法:
1．显示／按键
2．上位机调试
3．HART手持编程器
< 显示/按键
通过显示屏幕上的4个按键对仪表进行调试。调试菜单的语言可选。调试后，一般就只用于显示，透过玻璃视窗可以清楚地读出测量值。
显示／按键
①液晶显示
②按键
③接线端子
< 上位机调试 通过HART与上位机相连
① RS232接口或USB接口
② RBRD1X
③ HART适配器
④ 250欧姆电阻
< HART手持编程器编程 RBRD1X可用于HART手持编程器编程
① HART手持编程器
② RBRD1X
③ 250欧姆电阻
SICK卫生型导波雷达液位计使用说明
LFP的导向雷达采用了飞行时间技术测量电磁脉冲。
其通过计算发射脉冲与反射脉冲之间的时间差来测量液位高度，
可手动切割和更换单探针，长度200mm2000 m
过程温度可高达100°C，过程压力可高达10 bar
?盲区小，适用于小型箱体
? 即使更换液体类型也可测量
? 3合1:集成显示、模拟输出（符合NAMUR NE 43标准）和二进制输出
? IP 67的高防护，外壳可旋转
SICK卫生型导波雷达液位计使用说明
SICK推出的LFP卫生型液位传感器可以广泛适
用于油类以及水类混合液体的连续液位测量；
即便是有泡沫的液体以及有沉淀的液体，
Cubic LFP同样也体现了稳定的测量性能。
计算结果既可以是连续值（模拟输出），
也可以是可随意定位的开关点（开关量输出）。
由于LFP的探针十分灵活，既可更换，也可切割，
故能够将传感器集成应用。
LFP Cubic也可用于沉积性液体或泡沫性液体。
该传感器通过四个按钮和一个显示屏可直观地完成设置，
使用、方便。除了可输出离散信号和模拟信号外，
LFP还配备IO-Link接口，可向控制端传输其他有用的处理数据。
?LFP系列适用于有CIP（现场清洗）和SIP（现场杀菌）
?过程温度可达-20 °C ... +150 °C, 过程接口可定制
?接液探杆的长度覆盖300…2000mm，分辩率小于2mm
SICK卫生型导波雷达液位计使用说明
F-L9020PGBEBB5LMV6M雷达物位计制造厂家
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。
导波雷达液位计是依据时域反射原理（TDR）为基础的雷达液位计，采用高频振荡器作为电磁脉冲发生体，发射电磁脉冲，沿导波缆或导波杆向下传播，当遇到被测介质表面时，雷达液位计的部分电磁脉冲被反射回来，形成回波。并沿相同路径返回到脉冲发射装置，通过测量发射波与反射波的运行时间，经 t=2d/c 公式，计算得出液位高度。
根据图（a）所示，导波雷达液位计发射电磁脉冲时，在通过导波缆顶部的时候，由于距发射端较近，会产生一个虚假回波，可通过滤除虚假回波，来消除干扰。电磁脉冲沿导波缆向下传播时，当信号到达被测介质表面时，回波一部分会被反射，并在回波曲线上产生一个阶跃性变化。另外一部分信号仍然会继续向下传播，直到损耗在不断发射中。液位计通过检测出液位回波和顶部发射回波之间的时间差，根据这个时间差，经过智能化信号处理器，进行计算就可以得到液位的高度。
从图（b）可以看出，在空罐的时候，没有液位就不会检测到液位回波信号，但是顶部虚假回波同样会存在，电磁脉冲传输到导波缆的底部，罐底会产生一个回波。假如罐体内有两种不相溶的介质，由于密度不同，两种介质会分为上下两层。如果且这两种介质的介电常数相差大，那么就可以通过回波信号的不同来判断两种介质的界面，进而计算出两种介质的高度以及界面的高度。由于电磁脉冲是通过导波缆向下传播，信号衰减比较小，因而可以测量低介电常数的介质。一般情况下被测介质的相对介电常数越大，反射回来的脉冲信号就越强。也就更容易区分出虚假回波。更容易得到真实液位。比如水比甲醇更容易测量。
介质的相对介电常数是表征介质化的一个物理量，它是由介质本身的属性决定的。因此，介质不同，相对介电常数也不同。被测介质的介电常数大小直接影响高频脉冲信号的反射率。当电磁脉冲到达介质表面时，电磁波会发生反射和折射。相对介电常数越大，则反射的损耗越小，相反相对介电常数越小，则发射的损耗越大，信号衰减的越严重。当被测介质的电导率大于10mS/cm，则会反射回来，即回波信号越强。由于过小的相对介电常数会导致信号度衰减。因而每一种导波雷达液位计都具有一项小相对介电常数，确保雷达液位计能够正常使用。不同公司的导波雷达液位计在结构设计上不同，对小相对介电常数的要求也不同。
工业生产过程要求液位测量仪表应满足多功能、智能化、、精度高、免维护等要求，磁致伸缩液位计、导波雷达物位计和差压变送器均适用于液位测量，昌晖仪表结合这三种仪表在火电厂的应用，对差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计性能原理与液位测量应用现状作一对比。
1、工作原理
①磁致伸缩式液位计工作原理
如图1所示，磁致伸缩式液位计根据磁致伸缩原理设计，其在一个非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线，在顶端装一个压磁传感器，每秒发出10个电流脉冲信号，并开始计时，电流脉冲同磁性浮子在磁致伸缩线上产生一个扭应力波，沿磁致伸缩线向两端传送。测量压磁传感器收到这个扭应力波信号的起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔，来判断浮子位置，即得被测液位，转变为成比例的4-20mA信号输出。
图1 磁致伸缩式液位计工作原理
②导波雷达物位计测量原理
如图2所示，导波雷达液位计由发生器产生一个沿导波杆向下传送的电磁脉冲波，遇到介电常数大的液体表面时被反射，计算脉冲波的传导时间，而得到液位位置。
图2 导波雷达物位计测量原理
③差压变送器测量原理
差压变送器传感器是双侧压力作用测量元件，经压-电转换器，处理为标准4-20mA信号输出。
2、分析与比较
①差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计原理比较
A、磁致伸缩液位计根据磁浮子位置测得液位，测量影响因素为介质密度，介电常数、气相组分、工作温度、压力对测量没有影响。
B、导波雷达液位计测量的影响因素为介电常数、气相组分，温度、压力对测量也有一定影响。
C、差压变送器是根据压差变化测量液位，影响测量结果的因素如腔体真空或负压产生虚假读数；管路内气泡带来干扰；容器内水的密度改变导致测量误差。
②差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计特性比较
A、磁致伸缩液位计特性
a、性强
由于磁致伸缩液位计采用波导原理，整个变换器封闭在不锈钢管内，和测量介质无接触，无机械可动部分，故无摩擦、无磨损，传感器工作，寿命长。
b、精度高
由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作，通过测量起始脉冲和终止脉冲的时间来确定被测位移量，因此测量精度高，分辨率优于0.01%FS，这是用其他传感器达到的精度。
c、性好
磁致伸缩液位计测量时无需开启罐盖，避免了人工测量所存在的不因素；防爆性能高，本安防爆，使用，适用于对化工原料和易燃液体的测量。
d、易于安装和维护
磁致伸缩液位计一般通过罐顶已有管口进行安装，适用于地下储罐和已投运储罐，在安装过程中不影响正常生产。
e、便于系统自动化工作
磁致伸缩液位计的二次仪表采用标准输出信号，便于计算机对信号进行处理，容易实现联网工作，提高整个测量系统的自动化程度。
B、导波雷达物位计特性
a、对液体、颗粒及浆料连续物位测量不受介质变化、温度变化、稀有气体及蒸汽、粉尘、泡沫等的影响。
b、液体量程小于15m时，测量精度为±5mm；量程大于15m时，测量精度为5mm±0.05%。
c、量程60m，耐250℃高温、40kg高压，适用于爆炸危险区域。
d、对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响。
e、顶部和底部具有盲区。
C、差压变送器特性:
a、常规差压变送器在许多液位测量应用中，在液体有额外的蒸气压力。由于蒸气压力不是液位测量的一部分，需要使用引压管和有密封件的毛细管来抵消它的存在。
b、电子远传技术采用数字结构取代机械部件，响应速度更快，测量精度也有所提高。
c、天气寒冷时装置通常需要伴热或保温，要检查引压管漏水、冷凝、蒸发和堵塞。
d、距离过长的毛细管会使压力传输变得误差过大，同时安装过程要求较高。
表1 差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计特性比较
仪表类型 测量精度 性 安装 泄漏点 维护量 寿命
差压变送器 低 一般 复杂、附件多 较多 大 长
导波雷达 较高 较高 简单 较少 低 较长
磁致伸缩 高 高 简单 少 低 长
③工况干扰比较
实际应用中常见工况产生干扰和影响的情况如表2所示。
表2 实际应用中常见工况产生干扰和影响的情况
常见工况 差压变送器 导波雷达物位计 磁致伸缩液位计
压力变化 影响很大 无影响 无影响
温度变化 影响很大 有影响 无影响
震动干扰 影响很大 有影响 无影响
电磁干扰 无影响 有影响 无影响
介质 水、汽 水、汽 水、汽
介电常数 影响很大 影响很大 无影响
介质成分(如水、汽) 影响很大 影响很大 无影响
④适用范围比较
差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计适用范围如表3所示。
表3 差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计适用范围
适用范围 差压变送器 导波雷达物位计 磁致伸缩液位计
压力0-1MPa 适用 适用 适用
压力0-4MPa 适用 适用 适用
压力0-30MPa 适用 —— 适用
温度0-100℃ 适用 适用 适用
温度0-220℃ 适用 适用 适用
温度0-565℃ 适用 —— 适用
精度5‰-1‰ 适用 适用 适用
精度1‰ —— —— 适用
量程0-5m 适用 适用 适用
量程0-10m 适用 适用 适用
量程0-30m 适用 适用 适用
由对析可知:
①磁致伸缩液位计适用于电厂工况，精度高，稳定性很好，安装与维护量很小，基本不需要维护。在电厂高加、低加、凝汽器、除氧器等容器设备以及其他辅机工位，如油站、化水等均适用。其凭借环境适应性强、安装方便、高精度、低成本、免维护的优点，在当今液位测量领域占较大优势。
②导波雷达液位计适合的工况较好，对温度和环境要求较高，对于安装空间有一定的要求。安装要求避开进料口，以免产生虚假反射。不能安装在拱形罐的中心处（否则传感器收到的虚假回波会增强），也不能距离罐壁很近，佳安装位置在容器半径的1/2处。只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能罐内物位的测量，满足精度要求。调试较方便，运行和维护量不大。
③差压变送器适合的工况有限，而且传感器零漂移严重；测量偏差大，长期工作稳定性差，精度较低，受环境影响较大；安装及维护量较大，无论是正常运行还是例行维护，工作量都较大，现在基本作为一个备用选择。