上海千实工程师解读雷达液位计选型要点

上海千实精密机电科技有限公司成立于2012年，专注于研发、设计及生产纺织测试仪器，为学术研究单位及检测机构提供纺织测试仪器和服务，上海千实是目前国内较有竞争力和研发实力的纺织检测仪器厂家之一，研发团队由一群经验丰富的工程师组成，我们本着全心全意为客户服务，努力推动纺织检测仪器技术革新而努力，上海泛标纺织品检测技术有限公司是内地分公司，标准集团（香港）有限公司是总公司，作为一家集研发、制造、销售、培训、服务于一体的现代技术企业，致力于将更多检测仪器输送市场，提供纺织类、皮革类、燃烧类、汽车内外饰件、材料环境气候老化等等检测仪器，更可接受非标定制，购买前均可按照客户的要求进行针对性试验，确保所购仪器适用。

随着国内能源储备需求量的急速增加，许多储备罐区工程的数量也不断增加，对于石油罐区的油料液位的监测与控制是一项重要的日常工作，液位仪表在其中发挥了重要的作用，是实现罐区自动化控制的重要组成部分。

雷达液位计作为优势明显的新型液位测量仪表，越来越多地出现在石油罐的液位控制之中。

雷达液位计一开始是从油轮的液面测量中发展而来的，其特点是无盲区、非接触测量、不受被测液体的物理特性变化影响，些特点解决了原先大多数标准插入式仪表检测元件易被介质污染和腐蚀等诸多难题；

而且雷达液位计发出的安全波，能可靠地测量其它液位测量仪表所达不到的液位测量精度此外，它的雷达波还能穿透许多泡沫或烟雾、蒸汽介质，而不受变化的环境影响，而能可靠地测量其液位的值。

并且由于雷达液位计可实现模拟信号与数字信号兼容，符合HART协议，能为用户提供更多具有吸引力的方案，特别适用于液面波动大、凝洁、悬浊液、非常粘稠浆液、脏污介质及有腐蚀性的液面测量。

因此是一种可靠性、性价比高的的罐区液位检测仪表。

本文即是为大家针对于雷达液位计选型?上的相关信息作一个简单介绍。

1.雷达式液位计的工作原理及分类雷达式液位计根据脉冲-回波方式工作，其工作天线向被测对象发射出波长较短的微波脉冲，一部分微波穿过了被测介质，另外一部分在被测物料的表面产生反射后，由发射器接收，也就是说，发射器同时还起着接收器的作用。

发射天线到物料表面的距离正比于微波脉冲的运行时间：D=C.t/2式中：D为发射天线与物料间的距离；C为光速；t为运行时间。

发射与反射波束中的每一点都采用超声采样方法来采集，经信号处理后得到介质与发射天线之间的距离，但这种测量原理不适合于近距离的高精度测量。

如果希望高精度测量，则需要应用频差原理。假设1个40米高的空罐，微波往返的时间大约是1.33*10-7s。而当逐渐满罐时，往返时间还会逐渐减少，在如此小的测量范围内，要想达到高精度（1mm），用测量时间的办法来计算准确的距离是十分困难的。

于是，复合脉冲雷达技术应运而生，应用这种技术，一段经调制的脉冲被同一天线发射和接收，由被测介质表面返回的脉冲信号不断地与天线发射的一个固定频段的脉冲信号作比较，其频差代表了所测距离，从而测得液位高度。

依据测量原理的不同，雷达式液位计可分为两类。

一类是控制级雷达式液位计，其精度一般在10mm左右；另一类是计量级雷达式液位计，它可用于准确计量结算，精度达1mm。从结构上看，又可分为杆式天线、喇叭天线和缆式天线等几种。

2.主要性能特点和选型各厂商生产的雷达式液位计工作频率不同， 以前的产品一般在5.8～10.3GHz之间，目前26GMHz的雷达液位计已经成为主流，雷达液位计的生产线升级已经完成，现在供应市场的全部是26GMHz的高频雷达液位计产品。波源的发射功率均很低，如EH公司的产品发射功率为0.25mW，能量密度为0.00015W/c㎡，而的发射功率为2W，能量密度为0.001W/cm?；微波炉内的能量密度为1W/cm?，炉门口的泄漏量为0.005W/cm?。

可见雷达式液位计是很安全的，可安装于各种金属、非金属容口在或贮槽内，对人体及环境均无伤害。

从原理上来看，微波测量与温度、压力及灰尘无关，因此适用于高温条件下的测量，但此时为了保证系统工作的安全可靠，应采取特殊的法兰对天线部分进行空气冷却。

微波传输不需要空气介质，所以在真空或受压条件下也能进行测量，某些型号的产品工作压力可达6.4MPa，微波在物料表面被反射时，信号强度会衰减，而当介电常数过小时，则信号会衰减过大，导致无法测量。因此要求被测物料的介电常数不得低于一定的值，其具体大小取决于量程大小，对具体某种型号的产品而言，被测介质的介电常数越低，则测量范围就越小。而对导电物料进行测量时，测量过程与相应的介电常数无关。

在选型时，应充分考虑被测物料的具体情况。根据工艺介质的公称压力、公称直径和温度选择对应的连接法兰，根据量程、介质的介电常数、摇晃程度、涡旋及泡沫等，决定天线尺寸，量程越大、介电常数越低，则天线尺寸应该越大；如测量场合为强腐蚀性，应选用表面涂覆防腐蚀的材料的杆式天线测量系统；如测量场合为高温（超过2000C）、高压时，应选用带天线延伸管的高温型和高压型；若介质易冷凝则可选用带屏蔽管的杆式天线系统。

当进行限位探测时，EH公司推出了微波限位开关，它由只发射器、只接收器和只包括了供电及继电器输出的组合装置构成，由微波发射器发出的信号被安装于径向位置上的接收器接收，若微波信号因物料的吸收而衰退减发生变化，则位于接收器中的放大器触发输出继电器，由于绝缘塑料板，如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯及聚酯板等对微波几乎不产生衰减作用，所以此种开关极宜对壁厚达几个厘米的塑料罐进行非接触式限位探测。

当此种开关用于金属储罐上时，由于微波遇到金属表面会发生强反射，必须在罐壁上加装合适的塑料窗口，以确保微波信号顺利地通过。

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