导波雷达有助于在恶劣环境下进行液位检测

当涉及到测量大块固体、液体和介于两者之间的任何东西的液位时，导波雷达技术现在提供了比以往任何时候都更多的液位检测能力。对于越来越多以前难以测量的物质，如熔融硫、液态氨和石油化工产品，导波雷达发射机即使在恶劣的化学环境中也能提供准确的液位测量;在工作温度和压力变化很大的情况下;当测量低介电常数的物质时。

最近的进展也使导波雷达单元更容易配置的过程应用。雷达发射机同样正在与大多数数字通信协议集成。由于变送器没有移动部件，这项技术已经在液位测量中建立了主导地位，超过了机械液位测量方法，而机械液位测量方法在肮脏的应用中不太适用。

雷达通过测量发射信号的飞行时间，分析它，并以测量距离显示水位线来实现非机械水位线探测。这个过程，时域反射(TDR)，包括向容器发送微波雷达脉冲，并测量发射信号和反射信号之间的确切时间间隔。与产品的接触通过阻抗的变化来表示。

导波对空气

通过空气的仪器也被广泛用于测量水平，但它们伴随着附加的参数。其中包括容器内壁和容器内部障碍物(如管道、喷嘴、梯子等)的反射率。因此，笔记本电脑通常需要配置空气仪器来产生准确的读数。

此外，非接触式雷达装置对工艺条件的变化很敏感，如产品积聚和冷凝。类似地，超声波设备仍然受到容器条件和汽相的影响，这可能会影响声速。如果接收器设置不当，读数可能会发生变化和不准确。同时，导波雷达的基本理论有助于防止假回波。

然而，对于大多数雷达发射机来说，最大的挑战仍然是在低介电常数的产品中获得准确的读数，在这种产品中，很难获得反射信号。这是因为雷达波会部分穿过液态丙烷或丁烷等非导电材料。

在导波雷达和透空气雷达中，将信号从发射机传输到过程连接的同轴电缆通常具有50欧姆的阻抗。理想情况下，如果在雷达波束的整个行程中都能保持相同的阻抗，那么所有的反射信号都将从产品上反弹回来。然而，在现实中，当从同轴到空气时，会发生很大的阻抗变化，这导致大量的信号损失。

导波雷达通过使用由不锈钢管保护的探头来避免测量低介电材料的问题，不锈钢管使组件具有同轴结构，并作为地平面来帮助引导能量。它沿整个波导保持恒定的阻抗。这种同轴传感器可以检测到更细微的介电变化，并更准确地指示水平。

测量长距离

除了其他的进步，雷达发射机现在能够测量非常高的发射井和坦克的液位，高达200多英尺。尽管在这么远的距离上获得高分辨率的读数通常非常困难，但一些导波雷达和穿过空气的发射机使用专门的电路，包括非常稳定的斜坡发电机。它们会产生一个与反射波形相同的信号，尽管速度要慢得多。只有高度稳定、精确的电子器件才能在整个跨度内获得万分之一英寸范围内的分辨率水平，这足以满足大多数应用程序的需求。

然而，导波雷达仍然提供了一个明显的优势，因为它的微波能量是集中的，沿波导传播。这使得导波雷达更适合长测量长度，特别是低介电产品。

欲了解更多信息，请访问www.ktekonline.com。

作者信息

K-Tek研发副总裁Eric Fauveau和营销总监Kevin Hambrice

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。