导波雷达物位计

导波雷达物位计

1 基本原理

导波雷达物位计（GWR）也叫做时域反射（TDR）物位计或者微波脉冲雷达（MIR）物位计。在安装导波雷达物位计时，要把导波雷达物位计安装在罐顶或者旁通管当中，并且物位计的检测探杆通常都要延伸经过容器的整个深度。沿探杆向下发送以光速传播的低功率微波脉冲。在探杆与液面（空气/水交界面）的交点上，有相当大比例的微波能量被向上反射回与变送器相连的探杆上。

变送器测量了被发射和被接收回波信号之间的时间延迟值，并且通过电路板上的微处理器使用下列公式计算距离液面的距离：

距离 = (光速 x 时间延迟值) / 2

 

图 2.1.1 导波雷达善于处理易受干扰的对象和在苛刻的工艺条件下工作。

在将盛放被测量应用介质容器底部（通常为罐或者旁通管的底部）的参照点值输入到变送器的程序中之后，由微处理器计算液体深度。

因为一定比例的脉冲将继续沿着探杆向下通过介电常数较低的介质，所以能从更低液位处两种液体之间的交界面上检测到二次回波。这个特征使得导波雷达技术成为了测量液/液交界面（例如油水界面）液位和穿过某些种类泡沫实施测量的理想技术。

可以在几何尺寸狭小的容器、旁通管和所有尺寸的罐体中使用导波雷达物位计。在介电常数低的湍急介质中，导波雷达物位计同样能很好地测量液位。因为它可以在不“平坦”的表面上反射回波，因此导波雷达物位计可以很好地测量粉末和颗粒介质的液位，以及旋涡所产生的倾斜平面液体的液位。

2 优点

导波雷达物位计（GWR）提供了精确和可靠的液面和界面位置测量，并且使用范围十分广泛。由于它测量了物位表面的距离，所以，可以进行从上到下的直接测量。导波雷达物位计可以在液体、淤泥、泥浆和某些固体的测量中使用。雷达的一个主要优点是在液体的密度、介电常数或者电导率发生变化时，不需要进行补偿。压力、温度和蒸汽空间条件上的变化不会对雷达测量的精度产生影响。此外，雷达装置上不包含任何活动部件，因此需要的维护更少。导波雷达安装方便，可以很容易地取代其它物位测量仪表，例如浮筒物位计和电容式物位计。

3 局限性

当导波雷达物位计在许多条件下工作时，必须遵守与探杆选择有关的注意事项。只有几种类型的探杆，并且探杆的使用、长度和安装限制影响了选择。除非使用同轴型探杆，否则探杆不能直接接触金属物体，因为接触会对信号产生影响。如果应用介质容易变粘稠或易于结膜，则只能使用单探杆。