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导波雷达液位计探头结构的几种类型

2023-06-08 00:15:00

导波雷达料位计是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达料位计，雷达料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，雷达料位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路经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。根据导波雷达液位计探头结构的不同，可分为三种类型：单杆(单缆)、双杆(双缆)和同轴杆。

1、单杆(电缆)类型:传感器BQ26200PW的探头由金属硬杆或多根钢缆组成，结构最简单。它是三种探头中信号传输效率最低的一种。被测介质的介电常数ε>10是损失最大的电磁场设计，也可以忽略悬挂材料或结垢。它是受物体接近程度影响最大的类型。它通常用于高粘度、泡沫、悬挂材料或结垢条件。它可以测量液体或分散的固体，因此有时被称为物位计。

2、双杆(电缆)类型:传感器探头由两根硬质金属杆或多根钢缆组成。主要用于粘度高、挂料少的工况，可测量液体或散固体。平行导体结构设计方案不如同轴设计方案灵敏，必须测量介质介电常数ε＞1.9.这种类型的电磁场设计可以更准确地测量容易悬挂材料或结垢的测量介质，而膜悬架材料对液位计的性能影响较小。但是，应尽可能避免两杆之间的材料桥梁或隔离结垢会导致测量数据异常。

3、同轴类型:这种类型主要用于清洗低粘度液体，并测量介质介电常数ε≥1.4.它是所有类型的传感器中性能最好的。然而，由于其敏感的封闭电磁场设计，同轴传感器探头在悬架或结垢条件下容易产生异常测量数据，不适用于悬架、结垢和泡沫条件的液位测量。

电磁波的反射率受以下条件的影响：衰减系数与电导率和磁导率的平方根成正比，与介电常数的平方根成正比。也就是说，目标物体的介电常数越大，衰减率越小；衰减率越小，反射率越大。因此，大介电常数的测量介质具有较高的反射率和较高的传感器信号强度。

雷达物位计和导波雷达液位计的区别

一、雷达物位计

工作原理：发射—反射—接收就是雷达物位计的基本工作原理。

雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。

发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。

雷达物位计的特点

雷达物位计最大的特点是在恶劣条件下功效显著。无论是有毒介质，还是腐蚀性介质，也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质，它都可以进行测量。在测量方面，具有以下特点：

1、连续准确地测量雷达液位计的探头与介质表面无接触，属非接触测量，能够准确、快速地测量不同的介质。探头几乎不受温度、压力、气体等的影响（500℃时影响仅为0.018%，50bar时为0.8%）。

2、对干扰回波具有抑制功能。

3、准确安全节省能源

雷达物位计采用材料的化学性、机械性都相当稳定，且材料可以循环利用，极具环保功效。

4、无须维修且可靠性强

微波几乎不受干扰，与测量介质不直接接触，几乎可以被应用于各种场合，如真空测量、液位测量或料位测量等。由于高级材料的使用，对情况极其复杂的化学、物理条件都很耐用，它可以提供准确可靠、长期稳定的模拟量或数字量的物位信号。

5、维护方便，操作简单

雷达液位计具有故障报警及自诊断功能。根据操作显示模块提示的错误代码分析故障，及时确定故障予以排除，使维护校正更加方便、准确，保障仪表的正常运行。

6、适用范围广，几乎可以测量所有介质

从槽罐体的形状来说，雷达液位计可以对球罐、卧罐、柱形罐、圆柱椎体罐等的液位进行测量；从罐体功能来说，可以对储罐、缓冲罐、微波管、旁通管中的液位进行测量；从被测介质来说，可以对液体、颗粒、料浆等进行测量。

总的来说，就是雷达液位计使用范围广，是非接触式的测量方式。材质优良，故障率低。然而，价格真的很不便宜！

二、导波雷达液位计

工作原理：导波雷达液位计是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。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，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。

导波雷达液位计的特点：

1、对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响；

2、不受液体密度，固体物料的疏松程度、温度、加料时的粉尘的影响；

3、低维护，高性能、高精度、高可靠性，使用寿命长。

那他们到底有没有区别呢？

1、接触方式不同

雷达液位计是非接触式的，导波式液位计则是接触式的。也就是说，在食品等级要求较高的场合，是不能用先导式的。

2、使用工况介质不同

导波雷达式液位计更需考虑介质的腐蚀性和粘附性，而且过长的导波雷达安装和维护更加困难。低介电常数的工况，无论雷达还是导波雷达测量原理都是基于介质介电常数差别，由于普通雷达的发射的波是发散的，当介质介电常数过低时，信号太弱测量不稳定，而导波雷达波是沿导波杆传播信号相对稳定，另外一般的导波雷达还有底部探测功能，可以根据底部回波信号能测量值加以修正，使信号更为稳定准确。

3、选型有不同

普通雷达可以互换使用，而导波雷达由于导波杆（缆）长度根据原工况固定，一般不能互换使用，受此影响导波雷达的选型要比普通雷达麻烦。

4、测量范围不同

普通雷达在20,30米量程的罐体上很常见。导波雷达还要考虑导波杆（缆）的受力情况，也是由于受力的原因一般用导波雷达的测量距离不会很长。而不过在一些特殊工况导波雷达有明显的优势，比如罐内介质波动大，这样的工况用底部固定的导波雷达测量值要比普通雷达稳定；还有小罐体内的物位测量，由于安装测量空间小（或罐内干扰物较多），一般普通雷达不适用，这时导波雷达的优势就显现出来了。

5、样式不同

雷达液位计是喇叭口形状的，而导波式雷达液位计则是有导波杆的。两个形状不同自然在一些使用场合上会有不同。

6、价格不同

正常情况下，同样参数的工况上使用的导波雷达液位计会比普通雷达液位计的价格稍微便宜一些。

结构液位计探头类型信号测量