导波雷达物位计原理

一、产品概述

物位是工业生产中的一个重要参数。物位测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计，吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表，都有各自的特点和应用范围。导波雷达物位计运用先进的雷达测量技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下，显示出其卓越的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。

    二、技术性能

雷达波是一种特殊形式的电磁波，导波雷达物位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，导波雷达物位计的测量效果越好。

三、工作原理

导波雷达物位计主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。发射－反射－接收是导波雷达物位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。

导波雷达物位计是依据时域反射原理（TDR）为基础的雷达物位计，雷达物位计的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播，当遇到被测介质表面时，雷达物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，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，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。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。此外，导波雷达也可以测量两种不同介质的界面，充分利用不同介质不同介电常数的原理。

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。

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