雷达液位计

雷达液位计属于通用型雷达液位计，它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。探头发出高频脉冲在空间以光速传播，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。

简介雷达液位计发射能量很低的极短的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。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。

即使工况比较复杂的情况下，存在虚假回波，用最新的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。

输入天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微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，精度可达到毫米级。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。

应用介质智能雷达物位计适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量，适用于温度、压力变化大；有惰性气体及挥发存在的场合。

采用微波脉冲的测量方法，并可在工业频率波段范围内正常工作。波束能量较低，可安装于各种金属、非金属容器或管道内，对人体及环境均无伤害。

测量方法是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计，雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返但是考虑到腐蚀及粘附的影响，测量范围的终值应距离天线的尖端至少100mm。对于过溢保护，可定义一段雷达液位计安全距离附加在盲区上。最小测量范围与天线有关。随浓度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以将其反射，但在一定的条件下是可以进行测量的。回到脉冲发射装置。

测量原理雷达液位计是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计，雷达液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1。

安装说明（1）墙至安装短管的外壁：离罐壁为罐直径1/6处，最小距离为200mm。

（2）不能安装在入料口的上方。

（3）不能安装在中心位置，如果安装在中央，会产生多重虚假回波，干扰回波会导致信号丢失。

（4）接管直径应小于或等于屏蔽管长度（100mm或250mm）。

注意事项1.测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算，但在特殊情况下，若罐底为凹型或锥形，当物位低于此点时无法进行测量。

2.若介质为低介电常数当其处于低液位时，罐底可见，此时为保证测量精度，建议将零点定在低高度为C 的位置。

3.理论上测量达到天线尖端的位置是可能的，但是考虑到腐蚀及粘附的影响，测量范围的终值应距离天线的尖端至少100mm。

4.对于过溢保护，可定义一段安全距离附加在盲区上。

5.最小测量范围与天线有关1。

优势及应用1.雷达液位计可以测量液体、固体介质比如：原油、浆料、原煤、粉煤、挥发性液体等；

2.可以在真空中测量可以测量所有介质常数>1.2的介质，测量范围可达70m；

3.供电和输出信号通过一根两芯线缆（回路电路）,采用4…20mA输出或数字型信号输出；

4.非接触式测量安装方便采用极其稳定的材料牢固耐用，精确可靠分辨率可达1mm；

5.不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响；

6.不受介质密度和温度的变化，过程压力可达400bar,介质温度可达-200℃至800℃；

7.安装方式有多种可以选择：顶部安装、侧面安装、旁通管安装、导波管安装；

8.调试可多种方式选择：采用编程模块调试（相当于一个分析处理仪表）、SOFT软件调试、HART手持编程器调试，调试起来方便快捷2。

选型要点雷达液位计正确选型才能保证雷达液位计更好的使用。选用什么种类的雷达液位计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定?使雷达液位计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等?都能适应被测流体的性质和流量测量的要求。

1、精密功能检查

精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级，做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合，应该选择精度等级高些，如1.0级、0.5级，或者更高等级; 用于过程控制的场合，根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量，无需做精确控制和计量的场合，可以选择精度等级稍低的，如1.5级、2.5级，甚至 4.0级，这时可以选用价格低廉的插入式雷达液位计。

2、可测量的介质

测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时，雷达液位计的满度 流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用，范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同，应视测量流量范围是否 在流速范围内确定，即当管道流速偏低，不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从而提 高管内流速，得到满意测量结果。

雷达液位计的维护雷达液位计主要由电子元件和天线构成，无可动部件，在使用中的故障极少使用中偶尔遇到的问题是，贮槽中有些易挥发的有机物会在雷达液位计的喇叭口或天线上结晶，对它们只要定期检査和清理即可，维护量少。

在日常维护中，可以用PC机远程观察反射波曲线图，对于后来可能新产生的干扰波，可以利用液位计有识别虚假波的功能，除去这些干扰反射波的影响，保证准确测量3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学