西门子导波雷达物位计在钢铁厂中的运用

  技能现已从开始的重锤、投尺等传统的机械式丈量方法开展为包括雷达、核辐射等高技能上的含金量的丈量技能，掩盖了工业生产中的绝大多数需求，核辐射技能因为其特殊性，运用场景规模有其局限性，在此不作赘述，而原先由军用雷达开展而来的雷达

  所谓的雷达丈量技能包括两种：微波雷达(非触摸式)以及导波雷达，其间微波雷达技能跟着本钱的下降和在许多严苛工况运用中的优异丈量效果得到广阔新老用户的认可，但这并不代表微波雷达技能便是一种全能的丈量技能，能够丈量一切的介质；相对而言，全新的导波雷达技能(Guide Wave Radar)恰恰补偿了微波雷达的不足之处。

  望文生义，微波雷达物位计指通过空间发射、传达和接纳电磁微波的物位丈量外表，导波雷达则是通过某一种方式的波导体来传导、发射和接纳电磁微波的、物位丈量外表。

  微波雷达外表丈量物位具有以下长处：1、不与介质触摸；2、高频电磁波信号易于长距离传送，可测大量程；3、不受空间气相条件改动的影响

  微波雷达通过发射和接纳高频(GHz)级电磁波，核算电磁波抵达物位外表并反射回到接纳天线的时刻来进行物位丈量，而电磁能量的传送不易遭到传达空间性质的局限性，它能够在高/低压(真空)或具有汽化介质的条件下传达，而且气体的动摇亦不影响电磁波的传达。

  一般微波雷达物位丈量外表天线mW，是一种弱小的信号，当这种信号在空气中传达时，能量衰减较快，当微波信号抵达物位外表并反射时，信号强度也便是振幅，与介质的介电常数有直接关系，介电常数十分低的非导电类介质，如烃类液体，反射回来的信号十分弱，这种被削弱的信号在回来至装置于罐顶部的接纳天线的途中，能量又进一步衰减，微波雷达物位计接纳到的回来信号能量大致只要宣布信号能量的1% !当用于上述条件介质，触摸式微波雷达物位外表的功能指标会有所下降乃至无法正常运用。

  为了补偿触摸式雷达物位计的这些不足之处，导波雷达物位外表应运而生，导波雷达的作业原理与前述雷达十分类似，GWR的根底是电磁波的时域反射性TDR(Time Domain Refectory)和ETS 等时采样原理。多年来TDR一向被用于查验测验发现埋地电缆和墙内埋设电缆的断头。

  测电缆断头时，TDR发生器宣布的电磁脉冲信号沿电缆传达，抵达断头处就会发生丈量反射脉冲；TDR发生器每秒中发生数十万个能量脉冲沿波导体传导，当抵达介质外表时，发生一个物位反射原始脉冲；与此一起在探头的顶部预设一个定值阻抗，用以发生一个牢靠的基准脉冲，该脉冲又称为基线反射脉冲。雷达物位计检查到物位反射原始脉冲，并与基线反射脉冲相比较，然后得到物位丈量的数值，这便是导波雷达物位外表的作业进程。

  一起，在接纳器中预先设定的与电缆总长度相应的阻抗改动也引宣布一个基准脉冲，将反射脉冲与基准脉冲相比较，可精确定位断头的方位。将该原理用于物位丈量时，ETS等时采样原理用于丈量高速、低功率的电磁信号，是根据TDR 的液位丈量技能运用的要害。众所周知，高速的电磁信号短距离的丈量是很困难的，ETS实时捕捉电磁信号(UIS)，而且在等值的时刻里从头结构它们，以利于更好运用先进的技能丈量。

  物位丈量技能开展到今天，已呈现许多种老练牢靠的物位丈量外表，以其不同的功能和特定的合适运用的规模在不同条件的液位丈量中发挥着重要的效果：压力/压差丈量液位法；射频导纳/电容液位计；超声波液位计和浮筒液位计等都已在工业上有了数十年的成功运用经历，但导波雷达液位计以其有着十分显着的运用长处及功能更引起我们的重视：1) 能耗低。GWR输出到波导探头的信号能量小，约为非触摸式雷达发射能量的10%。这是因为波导体为信号至介质外表传达供给一条方便高效的通道，信号的衰减保持在最小程度。

  2) 能量强。因为信号在波导体中传输不受液面动摇和储罐中的障碍物等的影响，因而外表所接纳到的回来信号能量相应较强，约为所发射能量的20%。

  3) 规模广。根据上一特性，关于低介电常数的介质导波雷达具有令人满意的体现，以西门子LG200产品为例，其可测的最低介电常数竟为1.4!

  4) 介电常数的改动对丈量功能无影响。信号自烃类(介电常数2~3)液体外表或水(介电常数80)反射的时刻相同，不同的仅仅信号起伏的不同，微波雷达需考虑介质从而通过挑选才可得到精确丈量值，假定接纳信号强度改动，信号的挑选就会受必定的影响；导波雷达因为能量会集可避开许多搅扰则无此顾忌。

  5) 密度的改动对丈量无影响。介质密度的改动影响浸没于介质中物体所遭到的浮力，但不影响电磁波在波导体中的传达。

  6) 介质在探杆/缆上的挂料对物位丈量的影响极小。挂料有两种：膜状和搭桥，膜状挂料是在料位下降时，高黏度介质在探头上构成的一层掩盖，这种挂料在探杆上散布均匀，因而对丈量基本无影响；但搭桥挂料的构成却能导致显着的丈量误差，因而在选用双杆/缆式导体时，需求慎重当心，充沛考虑到介质的黏度!

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