導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)

1 基本原理

導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)（GWR）也叫做時(shí)域反射（TDR）物位計(jì)或者微波脈沖雷達(dá)（MIR）物位計(jì)。在安裝導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)時(shí)，要把導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)安裝在罐頂或者旁通管當(dāng)中，并且物位計(jì)的檢測(cè)探桿通常都要延伸經(jīng)過容器的整個(gè)深度。沿探桿向下發(fā)送以光速傳播的低功率微波脈沖。在探桿與液面（空氣/水交界面）的交點(diǎn)上，有相當(dāng)大比例的微波能量被向上反射回與變送器相連的探桿上。

變送器測(cè)量了被發(fā)射和被接收回波信號(hào)之間的時(shí)間延遲值，并且通過電路板上的微處理器使用下列公式計(jì)算距離液面的距離：

距離 = (光速 x 時(shí)間延遲值) / 2

 

圖 2.1.1 導(dǎo)波雷達(dá)善于處理易受干擾的對(duì)象和在苛刻的工藝條件下工作。

在將盛放被測(cè)量應(yīng)用介質(zhì)容器底部（通常為罐或者旁通管的底部）的參照點(diǎn)值輸入到變送器的程序中之后，由微處理器計(jì)算液體深度。

因?yàn)橐欢ū壤�的脈沖將繼續(xù)沿著探桿向下通過介電常數(shù)較低的介質(zhì)，所以能從更低液位處兩種液體之間的交界面上檢測(cè)到二次回波。這個(gè)特征使得導(dǎo)波雷達(dá)技術(shù)成為了測(cè)量液/液交界面（例如油水界面）液位和穿過某些種類泡沫實(shí)施測(cè)量的理想技術(shù)。

可以在幾何尺寸狹小的容器、旁通管和所有尺寸的罐體中使用導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)。在介電常數(shù)低的湍急介質(zhì)中，導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)同樣能很好地測(cè)量液位。因?yàn)樗�可以在�?ldquo;平坦”的表面上反射回波，因此導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)可以很好地測(cè)量粉末和顆粒介質(zhì)的液位，以及旋渦所產(chǎn)生的傾斜平面液體的液位。

2 優(yōu)點(diǎn)

導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)（GWR）提供了精確和可靠的液面和界面位置測(cè)量，并且使用范圍十分廣泛。由于它測(cè)量了物位表面的距離，所以，可以進(jìn)行從上到下的直接測(cè)量。導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)可以在液體、淤泥、泥漿和某些固體的測(cè)量中使用。雷達(dá)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是在液體的密度、介電常數(shù)或者電導(dǎo)率發(fā)生變化時(shí)，不需要進(jìn)行補(bǔ)償。壓力、溫度和蒸汽空間條件上的變化不會(huì)對(duì)雷達(dá)測(cè)量的精度產(chǎn)生影響。此外，雷達(dá)裝置上不包含任何活動(dòng)部件，因此需要的維護(hù)更少。導(dǎo)波雷達(dá)安裝方便，可以很容易地取代其它物位測(cè)量?jī)x表，例如浮筒物位計(jì)和電容式物位計(jì)。

3 局限性

當(dāng)導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)在許多條件下工作時(shí)，必須遵守與探桿選擇有關(guān)的注意事項(xiàng)。只有幾種類型的探桿，并且探桿的使用、長(zhǎng)度和安裝限制影響了選擇。除非使用同軸型探桿，否則探桿不能直接接觸金屬物體，因?yàn)榻佑|會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生影響。如果應(yīng)用介質(zhì)容易變粘稠或易于結(jié)膜，則只能使用單探桿。