導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)

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1.測量原理

  導(dǎo)波雷達(dá)是基于時(shí)間行程原理的測量儀表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。

輸入

反射的脈沖信號(hào)沿纜繩傳導(dǎo)至儀表電子線路部分，微處理器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理，識(shí)別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號(hào)識(shí)別由智能軟件完成，距離物料表面的距離D與脈沖的時(shí)間行程T 成正比：D=C×T/2

其中C為光速

因空罐的距離E 已知，則物位L 為：L=E-D

輸出

通過輸入空罐高度E（=零點(diǎn)），滿罐高度F（=滿量程）及一些應(yīng)用參數(shù)來設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動(dòng)使儀表適應(yīng)測量環(huán)境。對(duì)應(yīng)于4－20mA輸出。

2.特點(diǎn)：

◆ 采用*的非接觸式測量

◆ 采用極其穩(wěn)定的材料制造

◆ 測量液體、固體介質(zhì)的物位

◆ 可以測量所有介質(zhì)的物位

◆ 測量范圍0···20m（可以擴(kuò)展到35米）

◆ 采用兩線制、回路供電的技術(shù)，供電電壓和輸出信號(hào)通過一根兩芯電纜傳輸

◆ 4...20mA輸出或數(shù)字型信號(hào)輸出

◆ 分辨率1mm

◆ 不受噪音、蒸汽、粉塵、真空等工況影響

◆ 不受介質(zhì)密度、粘稠度和溫度的變化的影響

◆ 過程壓力可達(dá)2MPa

◆ 過程溫度可達(dá)250℃

3.技術(shù)參數(shù)

    導(dǎo)波微波物位測量采用時(shí)域反射法(TDR,Time Domam Reflectometry)，通常稱導(dǎo)波雷達(dá)，采用脈沖波方式工作。與徽波物位計(jì)不同點(diǎn)在于徽波脈沖不是通過空間傳播，而是通過一根(或兩根)從罐頂伸入，直達(dá)罐底的導(dǎo)波體傳播。導(dǎo)波體可以是金屬桿或柔性金屬纜繩?；詹}沖沿桿或纜的外側(cè)向下傳播，在被測物料表面上被反肘、回波被天線接收，由發(fā)射脈沖與回波脈沖的時(shí)間差即可計(jì)算出傳播距離。它可以測量的范圍包括液體和固體的物位，以及非導(dǎo)電液體與導(dǎo)電液體的分界面。雙桿(纜)及同軸管式導(dǎo)波體由于電場能最集中，易受外部結(jié)構(gòu)影響，可以測量較低介電常數(shù)的介質(zhì)(ε>1.5)。但在桿之間(或管內(nèi)部)容易積料，積料上會(huì)產(chǎn)生虛假回波，故主要用于液體介質(zhì)。

    單桿(纜)式可以用于液體介質(zhì)，而且因?yàn)椴灰追e料，也可以用于粉狀或顆粒狀固態(tài)物料。

導(dǎo)波式徽波物位計(jì)雖然喪失了非接觸的優(yōu)點(diǎn)，但在下列應(yīng)用領(lǐng)城有其優(yōu)勢:

    (l)介電常數(shù)的液體，如:液化氣、輕質(zhì)汽油等。

    (2)測量油罐中的油位及油-水界位或類似場合。

    (3)測量固態(tài)物位，特別是粉狀物位或介電常數(shù)很低的塑料粒子(如聚乙烯)的物位。

    (4)高溫、高壓的液位測量。如鍋滬汽包及加熱器水位。

    現(xiàn)在導(dǎo)波微波物位計(jì)已能做到耐高壓34.5 MPa(在20℃時(shí)).同時(shí)耐高溫高壓的可達(dá)到200℃(在29 MPa時(shí))及450℃(在13.5 MPa時(shí))。由于其探頭部分就是同軸金屬管，所以結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低，對(duì)電子式浮簡液位計(jì)形成了很大競爭。雖然導(dǎo)波微波物位計(jì)是接觸式的，但價(jià)格較低，又有上述優(yōu)點(diǎn)，所以也作為一種受歡迎的測量方法得到發(fā)展。生產(chǎn)廠家也逐漸增多。