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FB8337PMWDFCABAMB雷达液位计工厂

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    2026-11-02
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产品优势
  • 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

  FB8337PMWDFCABAMB雷达液位计工厂

  雷达物位传感器的测量原理

  雷达物位传感器基于时域反射(TDR)原理,通过发射26GHz或80GHz高频电磁波并计算回波时间差实现物位测量。电磁波在空气中传播速度接近光速(3×10⁸m/s),1ns的时间分辨率对应15cm的测量精度。某石化储罐实测显示,80GHz传感器对ε=1.8的柴油测量误差仅±2mm,比超声波传感器精度提高5倍。最新相位干涉技术可识别0.1°的相位变化,将分辨率提升至0.1mm级。传感器通常采用FFT算法处理回波信号,能在-40~200℃环境稳定工作。

  导波雷达液位计原理

  导波雷达液位计是一种非接触式的液位测量仪表,广泛应用于石油化工、电力、冶金、水处理等行业。它利用微波(或超声波)技术,通过发射和接收电磁波,检测液体表面与探头之间的反射信号,从而测量液体的高度。本文将详细介绍导波雷达液位计的原理及其优点。

  一、导波雷达液位计原理

  1. 发射原理

  导波雷达液位计的发射原理是利用微波(或超声波)技术,通过天线向被测液体发射一定频率的电磁波。当电磁波遇到被测液体时,部分能量会被吸收,另一部分能量会反射回天线。反射回来的信号强度与被测液体的高度有关。

  2. 接收原理

  导波雷达液位计的接收原理是利用天线接收反射回来的电磁波。由于电磁波在空气中传播速度较快,因此反射回来的信号具有较强的时间延迟。通过对这些信号进行处理,可以计算出电磁波从发射到接收所需的时间,从而推算出液体的高度。

  3. 数据处理与显示

  导波雷达液位计的数据处理主要包括对反射信号的时间延迟进行计算和处理。根据电磁波传播速度和传播距离的关系,可以计算出液体的高度。同时,导波雷达液位计还可以将测量结果以数字形式显示出来,方便用户进行实时监控和调整。

  二、导波雷达液位计的优点

  1. 非接触式测量:导波雷达液位计无需与被测液体直接接触,避免了传统液位测量方法中可能出现的污染、磨损等问题。

  2. 高精度测量:导波雷达液位计采用的微波(或超声波)技术,能够实现对液体高度的测量,误差范围通常在±0.1%以内。

  3. 适用范围广:导波雷达液位计可用于各种类型的液体测量,如水、油、酸碱等,且不受介质密度、温度、压力等参数的影响。

  4. 抗干扰能力强:导波雷达液位计采用的信号处理技术,能够在复杂的环境中稳定工作,不易受到外部干扰的影响。

  5. 易于安装和维护:导波雷达液位计结构简单,安装方便,维护成本较低。同时,其无易损件,使用寿命长。

  总之,导波雷达液位计凭借其非接触式测量、高精度、抗干扰能力强等优点,在各行业得到了广泛的应用。随着科技的不断发展,导波雷达液位计的性能将进一步提高,为人们的生产生活带来更多便利。

  导波雷达液位计工作原理

  导波雷达液位计是一种非接触式的液位测量仪表,广泛应用于石油、化工、电力、冶金、等行业的储罐、槽罐等容器的液位测量。本文将详细介绍导波雷达液位计的工作原理。

  一、导波雷达液位计的组成

  导波雷达液位计主要由以下几个部分组成:

  1. 发射器:负责产生高频微波信号,通过天线发射出去。

  2. 接收器:接收从被测容器底部反射回来的微波信号。

  3. 处理器:对接收到的信号进行处理,计算出液位高度。

  4. 显示器:显示处理后的液位高度。

  5. 天线:连接发射器和接收器,传输微波信号。

  6. 传感器:用于检测微波信号的强度,从而判断液位高度。

  二、导波雷达液位计的工作原理

  导波雷达液位计的工作原理主要基于微波的传播特性和回波原理。具体来说,当微波信号从发射器发出后,会沿着空气或管道传播到被测容器底部。在被测容器底部,微波信号会遇到被测液体的表面,部分微波信号会被反射回来。接收器接收到这些反射回来的信号后,将其传输给处理器进行分析处理。

  三、导波雷达液位计的工作过程

  1. 发射微波信号:发射器产生一定频率的微波信号,通过天线发射出去。

  2. 传播与反射:微波信号在空气中或管道中传播,遇到被测容器底部时,部分信号会被反射回来。

  3. 接收反射信号:接收器接收到从被测容器底部反射回来的微波信号。

  4. 分析处理:处理器对接收到的信号进行分析处理,计算出液位高度。

  5. 显示结果:显示器显示处理后的液位高度。

  四、导波雷达液位计的优点

  1. 非接触式测量:导波雷达液位计不需要与被测容器直接接触,避免了传统测量方法中的污染和磨损问题。

  2. 高精度测量:导波雷达液位计具有较高的测量精度,能够满足各种工况下的需求。

  3. 抗干扰能力强:导波雷达液位计具有较强的抗干扰能力,能够在复杂环境下稳定工作。

  4. 易于安装和维护:导波雷达液位计结构简单,安装和维护方便,降低了使用成本。

  总之,导波雷达液位计凭借其非接触式测量、高精度、抗干扰能力和易安装维护等优点,在各行业得到了广泛的应用。了解其工作原理有助于我们地应用和维护这种的测量设备。

  雷达物位计是物位仪表一种常用产品类型,具有测量、性能稳定、性高、维护简便、适用范围广等优点。可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对液体、浆料及颗粒料的物位进行测量,适用于粉尘、温度、压力变化大、有惰性气体及蒸汽存在的场合。那么,雷达物位计的种类和应用具体有哪些呢?

  一、产品分类

  按工作方式划分,雷达物位计可分为接触式雷达物位计和非接触式雷达物位计,具体如下:

  1.非接触式(射空雷达) 雷达物位计

  非接触式雷达物位计常用喇叭或杆式天线来发射与接收微波,仪表安装在料仓顶部,不与被测介质接触,微波在料仓上部空间传播与返回。

  非接触式雷达物位计,按照微波的波形又可分为脉冲雷达物位计和调频连续波雷达物位计。

  2.接触式雷达物位计

  接触式雷达物位计一般采用金属波导体(杆或钢缆)来传导微波,仪表从仓顶安装,导波直达仓底,发射的微波沿波导体外部向下传播,在到达物料面时被反射,沿波导体返回发射器被接收。

  这种可以通过导波线或导波杆直接接触所测物料来测量的接触式雷达物位计,主要是导波雷达物位计,根据其采用的金属波导体不同,又可进一步细分为:缆式(单/双)、杆式(单/双)和同轴导波雷达物位计。

  相比接触式雷达物位计,非接触式雷达物位计具有安装简单、维护量少、使用方式灵活、不受仓内粉尘、温度等因素的影响等优点,是近年来发展快的一种测量仪器。

  二、技术原理

  1.脉冲雷达物位计

  脉冲雷达物位计将发射微波脉冲,以光速(在空气中)传播,碰到被测介质表面(介电常数大于传播介质的介电常数),部分微波被反射回来(反射量取决于料面平整度/介电常数大小),被同一天线接收,介质的反射量(率)越大,信号就越强,越好测量;反射量(率)越小,信号就越弱,越容易受干扰。准确的识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔△t,从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离D。

  脉冲雷达原理图

  2.调频连续波雷达物位计

  FMCW雷达用24GHZ作为测量基频(载频),2GHZ为调节频宽, 整个扫描时间为7ms,完成一次线性扫描,信号发射后,经过一定的时间延迟后,接受到回波信号。在线性扫频中产生的时间差,将正比例液位距离,由于有许多反射波,将的回波时间进行傅立叶(FFT)变换,将时间信号转换成有一定能量的频谱,视频谱比较高和比较陡的信号为有用信号。

  调频连续波雷达物位计原理图

  3.导波雷达物位计

  导波雷达发出高频微波脉冲沿着探测组件(钢索或者钢管)传播,当遇到被测介质时,由于介电常数突变,引起发射,一部分脉冲能量被发射回来。发射脉冲与反射回来的脉冲的时间间隔与被测介质的距离成正比。

  三、应用区别

  雷达物位计的应用范围很广泛,涵盖了电力、钢铁、冶金、水泥、石油化工、造纸、食品等领域,但是应用不同原理的雷达物位计,其解决的应用工况也各有不同。

  脉冲雷达物位计一般可以用于大部分应用场合,主要针对圆柱形、35米以内罐体介质的液位测量;但对于球形罐或者带有搅拌功能的液体储罐,就需要使用导波雷达物位计进行测量;而针对大量程、粉尘较大的容器或储罐,就使用能量大、抗干扰能力强的调频连续波雷达物位计。

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  导波雷达液位计是接触式物位测量,采用时域反射技术(TDR)电子单元发射微波脉冲沿着导波杆(缆)传播,当接触被测介质时,产生反射信号由电子部件接收,计算发射到接收的间隔时间,转换为被测介质的距离。导波雷达液位计测量原理如图1所示。通过测量发射脉冲与反射脉冲的时间差,并通过以下公式即可计算出被测物质到仪表法兰的距离:2D=Ct (1)

  式中:C为光速;T为发射脉冲与反射脉冲时间差;D为空间距离。

  根据设定的满罐和空罐位置,通过以下公式即可计算出物料高度并输出4~20mA电流:

  物料高度:L=E-D (2)

  输出电流:Io=4+L×16/E (3)

  式中:L为物料高度;E为量程。

  导波雷达液位计适合测量液/液界面,如油水界面,油与水、油与酸、低介电的有机溶剂(甲苯、苯、环己烷、己烷、松节油和二甲苯)和水或酸。测量液/液界面应注意以下几点:

  (1)介电常数较低的介质位于上部。

  (2)两种液体的介电差异不低于10。

  (3)上层介质的介电常数是已知的,该参数可在现场确定。

  (4)上层介质的大厚度取决于其介电常数。

  (5)上层介电常数下限<3,下层介电常数上限>20。

  (6)可同时进行液位测量和界面测量。

  导波雷达液位计可用在几何尺寸小的容器,也可用在旁通管和各种尺寸的储罐,适用于测量多种粉尘和谷物等。导波雷达液位计测量特性:

  (1)无可活动机械部件,维护成本低。

  (2)安装方便,支持罐顶安装或旁路管顶部安装。

  (3)适用于液面、界面和粉末状或小颗粒状固料的物位测量。

  (4)不受介质密度和pH值等物理参数变化的影响且无需进行补偿。

  (5)适用于高温、低温、蒸汽和高压场合。

  导波雷达液位计使用过程中微波沿导波管向下传导,尽量避免导波杆周围出现金属干扰或物料堆积的情况发生。导波雷达有的诊断功能,具有检测导波杆聚积物的能力。导波雷达液位计的结构由3个部件组成,即雷达变送器、过程密封件和导波杆。过程密封件和导波杆使得低能脉冲微波以光速沿其向下发送,在导波杆与物位(气/物、气/液或液/液界面)的交点通过导波杆被反射回雷达变送器。雷达变送器接收导波杆的测量信号,然后对这些信号进行处理并提供稳定的输出信号。

  嘉可仪表JK系列雷达液位计种类,主要有缆绳式导波雷达液位计、杆式导波雷达液位计、喇叭口天线型雷达液位计、防腐四氟型雷达液位计、水滴型天线雷达液位计、卫生型平板雷达液位计、PFA桶天线雷达液位计、水利雷达液位计、高温型雷达液位计、高频雷达液位计、调频波FMCW型雷达液位计等。

  3、hjrd34导波雷达液位计使用说明:

  测量原理

  hjrd34导波雷达液位计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。

  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

  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。

  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Zui小距离

  顶部盲区是指物料Zui高料面与测量参考点之间的Zui小距离。

  底部盲区是指缆绳Zui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。

  雷达物位计的测量效果

  雷达物位计是*的雷达式物位测量仪表,测量距离zui大20米,可以用于存储罐、中间缓冲罐或过程容器以及各种料仓的物位测量,输出4…20mA模拟信号。

  雷达物位计采用*的非接触式测量,其稳定的材料制造,测量液体、固体介质的物位,两线制、回路供电的技术,供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输,不受压力、温度变化、惰性气体、真空、烟尘、噪音、蒸汽、粉尘、等工况影响。雷达物位计不受介质密度、粘稠度和温度的变化影响,过程压力可达40bar,过程温度可达220℃, 分辨率1mm,无盲区,高精度。

  雷达物位计两线制技术,是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品,测量灵敏,刷新速度快,安装简便,牢固耐用,免维护。雷达物位计高频微波脉冲通过天线系统发射并接收,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。一种的时间延伸方法可以确保稳定和的测量。

  即使工况比较复杂的情况下,雷达物位计存在虚假回波,用的微处理技术和调试软件也可以准确的识别出物位的回波。雷达物位计是26G高频雷达式物位测量仪表,输出4-20mA模拟信号,测量zui大距离可达70米;天线被进一步优化处理、新型的微型处理器可以对信号进行更高速率的分析和处理,使仪表能够在反应釜、固体料仓等复杂的测量环境有效工作。

  雷达物位计天线发射较窄的微波脉冲,经天线向下传输。微波接触到被测介质表面后被反射回来再次被天线系统接受和处理,传输信号经电子信息处理单元自动转换成物位信号。雷达物位计天线尺寸小,便于安装;非接触性雷达,无磨损,不产生污染,腐蚀、泡沫、水蒸气、粉尘、压力、温度等对雷达的影响微弱,严重粉尘环境对雷达测量影响微弱,波长更短,对倾斜的固体的表面有的反射能力。

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  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.

  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(3x10八立方米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(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。