雷達(dá)液位計(jì)組成部分有哪些
摘要：雷達(dá)液位計(jì)雖然是一種高精度的可以達(dá)到毫米級的液位檢測儀表，沒有可動(dòng)部件使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際使用中會(huì)遇到各種各樣的問題，這些故障問題不同于其他的液位測量儀表，偏離真實(shí)值只是一個(gè)很小的范圍。雷達(dá)液位計(jì)出現(xiàn)問題就是災(zāi)難性的，不是*大就是*小，不是死數(shù)就是不變，因此雷達(dá)液位計(jì)在實(shí)際使用中的維修技能必須要熟練掌握，希望此文對于使用雷達(dá)液位計(jì)的人員有所幫助。
雷達(dá)是利用電磁波傳播過程中折射性和快速性而研發(fā)的一種空間測距電子儀器，*初用于國防及航空導(dǎo)航。隨著科學(xué)技術(shù)的推廣，雷達(dá)逐漸用于工業(yè)和民用領(lǐng)域，并衍生出眾多型號(hào)產(chǎn)品，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中液位測量的雷達(dá)液位計(jì)就是其中的一類。
雷達(dá)液位計(jì)測量原理
雷達(dá)液位計(jì)的測量原理和軍工中的雷達(dá)一樣，都是通過電磁波的直線傳播特性測量周圍空間的凈空距離，即被測物體距離雷達(dá)的直線空間距離，具體到工業(yè)生產(chǎn)中就是液體的液面到雷達(dá)天線的空高。通過對雷達(dá)液位計(jì)組態(tài)可設(shè)定雷達(dá)天線到容器底部的垂直距離，根據(jù)已經(jīng)測得的液面空高就可計(jì)算出液體的液位高度。
測量原理公式為H=L-CT/2
C為電磁波的波速即光速， T為電磁波從發(fā)射到接收所用到的時(shí)間，L為雷達(dá)天線距離容器的*低端的垂直高度，H為被測液體的高度。
工業(yè)中的液位檢測不同于軍工航空動(dòng)輒幾十上百千米的空間測距，生產(chǎn)中的液位檢測距離都較小，高范圍的儲(chǔ)罐液位檢測也就一二十米的垂直高度，這樣的距離空間相對于光速傳播的電磁波來說可以忽略不計(jì)，于是上述的測量方式很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿祟悷o法制造出不用時(shí)間的電路處理儀表。
為使雷達(dá)測距應(yīng)用于工業(yè)中的液位檢測，生產(chǎn)廠商使用了高頻的無線電波，使用線性調(diào)頻連續(xù)測距的方法，讓天線發(fā)射的電磁波的頻率隨著時(shí)間進(jìn)行改變，接收器接收到的反射電磁波頻率與此時(shí)的天線發(fā)射頻率是不同的，通過計(jì)算兩者的頻率差，換算得出電磁波在空間傳播的時(shí)間，從而能夠計(jì)算出被測液位的高度。
雷達(dá)液位計(jì)的組成構(gòu)造
不同廠商所生產(chǎn)的雷達(dá)液位計(jì)形式各異，但總體的部件大體是一致的，其主要包括電路部分（雷達(dá)波發(fā)生器、信號(hào)檢測、信號(hào)處理），天線及接收器和安裝附件表體三大部分。根據(jù)天線的不同，雷達(dá)液位計(jì)可分為導(dǎo)波雷達(dá)和普通雷達(dá)兩大類型。
導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)
導(dǎo)波雷達(dá)是在電磁波發(fā)射器的下方安裝了一個(gè)金屬導(dǎo)波體，讓高頻的無線電波沿著金屬體垂直向下傳播，當(dāng)電磁波碰到被測物質(zhì)的液面時(shí)，電磁波會(huì)在接觸面反射，沿著波導(dǎo)體垂直的返回到雷達(dá)液位計(jì)天線內(nèi)部的接收器中，然后處理電路進(jìn)行分析計(jì)算，得出被測液體的液面高度。根據(jù)金屬導(dǎo)波體的不同，導(dǎo)波雷達(dá)又分為纜式和桿式兩大類。
纜式導(dǎo)波雷達(dá)的導(dǎo)波體為一個(gè)柔性的不銹鋼金屬繩，其末端栓一金屬重物，以保證金屬繩在被測液體中垂直的伸入到容器底部，防止金屬繩在使用中漂浮擺動(dòng)而彎曲。這樣結(jié)構(gòu)的雷達(dá)液位計(jì)主要用于底下罐、零位罐等地面以下的液位測量中。
現(xiàn)場使用的導(dǎo)波雷達(dá)如圖所示：
桿式導(dǎo)波雷達(dá)的波導(dǎo)體根據(jù)導(dǎo)波桿及天線的不同又分為很多種，有金屬桿式的導(dǎo)波雷達(dá)，有通過金屬管的喇叭天線式的導(dǎo)波雷達(dá)，有帶有旁通測量筒的導(dǎo)波雷達(dá)。這些導(dǎo)波雷達(dá)主要用于高出地面的儲(chǔ)罐液位測量或生產(chǎn)設(shè)備塔器儲(chǔ)罐可以側(cè)裝旁通管的液位測量。
普通雷達(dá)液位計(jì)
普通雷達(dá)液位計(jì)的天線，只是一個(gè)電磁波的發(fā)射接受裝置，其電磁波發(fā)射后通過氣相自由傳播，由于雷達(dá)液位計(jì)電磁波為高頻的微波信號(hào)發(fā)散傳播性差，而且被測液體距離雷達(dá)液位計(jì)的高度小，其電磁波傳播過程可看成垂直傳播，因此這種雷達(dá)液位計(jì)滿足液位測距要求。相對于導(dǎo)波雷達(dá)少了導(dǎo)波體節(jié)省費(fèi)用方便安裝，在儲(chǔ)罐等較高液位測量中得到大量的應(yīng)用。
根據(jù)天線的不同生產(chǎn)廠商制作了不同型號(hào)的雷達(dá)液位計(jì)，以適應(yīng)不同工況環(huán)境。廠里使用的普通雷達(dá)液位計(jì)的天線有喇叭口、水滴形（防液體揮發(fā)凝結(jié)）、偏心型（防多重反射電磁波干擾）、寬口喇叭口（防氣相介質(zhì)衰減電磁波）四種類型。
普通雷達(dá)液位計(jì)主要用在儲(chǔ)罐液位檢測中，現(xiàn)場安裝及天線如圖：
電路處理部分
根據(jù)雷達(dá)液位計(jì)處理電路的復(fù)雜程度，雷達(dá)液位計(jì)分為單路測量的普通模式和多重處理信號(hào)的總線模式。多重信號(hào)處理不僅能處理雷達(dá)電磁波測距的液位信號(hào)也可處理熱電阻的溫度測量信號(hào)，并可通過總線的方式把多臺(tái)雷達(dá)液位計(jì)連接起來，通過一根總線遠(yuǎn)傳到控制室內(nèi)。適用于儲(chǔ)罐眾多布局分散的大中型儲(chǔ)罐系統(tǒng)的液位測量，節(jié)約了傳輸線纜的鋪設(shè)和費(fèi)用。
總線式雷達(dá)液位計(jì)如圖所示：
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