雷达液位计原理及应用
【摘 要】本文讲述了雷达液位计的测量原理和特性，以及它在选型和安装时的注意事项，讨论了其常见故障的排查及处理。
【关键词】雷达液位计；测量原理；常见故障
雷达液位计是一种采用微波测量技术的物位测量仪表。它能够非接触测量，耐磨损、耐老化性能高，不受压力、真空或温度的影响。因此它在易燃、易爆、强腐蚀性、高温、粘稠等恶劣的测量条件下，性能卓越，特别适用于大型立罐和球罐等的测量。由于其特有的优势，雷达液位计被广泛用于多种测量领域。雷达液位计已在我公司某冶炼厂得到广泛应用，尤其在被测介质有强腐蚀性的硫酸、贵金属等车间，雷达液位计表现卓越，其维护简单，测量稳定、精确。我公司新建冶炼厂技改采用先进的工艺，其过程控制仪表及其他测量仪表的需求大大增加，雷达液位计以其优越的性能必将得到广泛的应用。本文对雷达液位计的原理和应用做了简单的描述，以期对将来的应用提供帮助。
1 雷达液位计工作原理和特点
1.1 雷达液位计原理
雷达液位计采用高频振荡器作为微波发生器，发生器产生微波通过天线向下射出。当微波遇到障碍物时有部分反射回来。根据发射波和反射波之间的时差（即微波脉冲行程），来计算物料面的距离。
目前有两大类雷达液位计，一类是脉冲波方式雷达液位计（如图1）。
其中，雷达液位计与物料表面的距离H与天线发射的微波脉冲的时间行程t成正比：
H=ct/2 （1）
式中，c””光速
物位L=F-H （2）
图1 脉冲雷达液位计的工作原理
注释：F””空罐距离；D””满罐距离
通过输入空罐距离F（零点），满罐距离D（满量程），及一些应用参数设定，可以得到4～20mA的模拟输出，或者0～100%的数字输出。
另一类是调频连续波方式雷达液位计。这种液位计的发射频率不是一个固定频率，而是一个等幅可调频率。通过测量发射波和反射波之间的频率差，可将频率差转换为与被测液位成比例关系的电信号。
发射频率随时间线性增加，增益为s，当发射出去的连续波遇液面反射时，反射回来的信号频率比发射信号滞后了Δt。反射信号与发射信号之间的频率差为
Δf=sΔt （3）
将式（1）式（2）与式（3）合并可得到
物位L=F-cΔf/2s
脉冲波方式测量线路简单，因此当液位量程较低时精度较高，当液位量程较高时，精度相应降低。调频连续波方式测量精确度较高，同时干扰回波也较易去除，一般用于较...
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