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      1導波雷達液位計的測量原理
      GWR是依據時域反射原理為基礎的雷達液位計。雷達液位計的電磁脈沖波以光速沿著波導體(探頭)向下傳送,當遇到被測介質表面時,部分脈沖被反射形成回波并沿相反路徑返回到脈沖發射裝置,用超高速計時電路(電子表頭)精確地測量出脈沖波的傳導時間,而發射裝置與被測介質表面的距離同傳導時間成正比,經計算就可得到液位高度[3-4]。
      脈沖發射裝置發射的電磁波信號到達介質表面并返回時,信號會衰減。此時,信號強度與介質的介電常數成正比[5],介電常數越大,反射信號越強;反之,反射信號越弱。目前,Magnetrol公司的GWR可用于測量最低介電常數為1.4的介質液位。另外,高導電性介質(如水)產生較強的反射脈沖;而低導電性介質(如烴類)產生較弱的反射脈沖,低導電性介質使得某些電磁波能沿探頭(波導體)穿過液面向下傳播,直至完全消散或被一種較高導電性的介質反射回來。根據這一特點,可采用GWR測量兩種液體的界面(如油/水界面),條件是界面下的液體介電常數應遠大于界面上液體的介電常數。
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      Y為介質的相對介電常數,
      從為同軸電纜的相對磁導率(大多數液體其近似等于l}o
      我們可以得到:
      若電磁波在同軸導波桿上的傳播距離為L,那么回波信號的傳播時間為:根據這個實際傳播速度結合時間就可以計算出液位[[19]。因此,的深度:
      L可以表示為液位因罐體高度為H,后得到的液位高度為:
      h=H一L導波雷達測量系統示意圖如圖2-5所示。
      圖中為整個導波雷達測量系統,導波雷達液位計發送的是窄脈沖信號,對剛性桿大測量范圍為6.1m,柔性桿為大范圍則為30m。在實際測量中,在量程的上部和下部都會存在一段死區,分別為上部死區和下部死區,其長度分別為Lz和L,,這兩個死區的特性是非線性的,所以造成測量誤差會偏大。我們把上部死區的低點定義為上參考點,用它來代表液位的滿點(高可測點)和20mA輸出電流。下部死區的高點則定義為下參考點,用它來代表液位的零點(低可測。
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      E+H雷達液位計內置參數示意圖。在E+H雷達液位計的現場調試過程中需注意以下參數的設置,參數設置的合理性將直接影響到介質測量的準確性3。
      1)罐體形狀:在“00”基本設定菜單中“002”設置,包括拱頂罐、臥式柱形罐、旁通管、導波管(也適用于導波天線應用)、平頂罐、球罐等。
      2)介質條件:在“00”基本設定菜單中“003”設置,包括介電常數未知、于1.4至1.9之間、于1.9至4之間、于4至10之間、大于10這幾種類型。
      3)過程條件:在“00”基本設定菜單中“004”設置,包括標準狀態、平靜表面、波動表面、攪拌器、快速變化等狀態。
      4)空罐高度:在“00”基本設定菜單中“005”設置。輸入從法蘭(測量的參考點)到zui低液位(=零點)的距離。見圖1內置參數示意圖“E”標識。
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