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1.雷達液位計簡述
1.1雷達液位計測量原理及分類
雷達液位計的工作原理僅涉及到發射、反發射和接收三個步驟，相對較為簡單。利用高頻電磁波原理，電磁波信號從天線設備的末端發出，當接觸到被測物質的表面后，就會立即形成反射回波信號，并被天線所接收。根據發生脈沖與接收脈沖所用時差，準確的計算出天線與被測介質表面之間的距離，從而對罐區的液位實現最終測量。雷達液位計由發射裝置、天線、接收裝置、信號處理單元、顯示單元等幾個部分構成。根據測量原理不同，雷達液位計可分為以下三種，分別是脈沖雷達、射頻連續波雷達和導波雷達，也可稱為時差式和頻差式。通常射頻連續波雷達液位計是采用頻差式測量液位的;脈沖雷達計和導波雷達計采用時差式測量的。另外，按傳感器分為纜式、桿式、喇叭口/拋物面/平面、同軸、衛生型;根據電磁波的頻率又可分為高頻、中頻和低頻;根據工況可分為高溫和防腐兩種。下面重點介紹三種類型雷達液位計。
（1）導波雷達液位計
導波雷達液位計屬于接觸式測量，借助時域反射技術引導電子單元所發出的微波脈沖順著導波桿進行傳輸，當微波脈沖接觸到被測介質時，會發出反射信號，并由電子部件來進行接收。系統對發射到接收之間的間隔時間做出計算，將其轉換成被測介質的距離或高度，即通過對發生脈沖和反射脈沖的時間差的測量液位的。這種時差式測量方法中發射頻率為固定值。
導波雷達適用于測量液態或液界面，如低介電、酸的有機溶劑、酸、水貨油水界面等等。在測量過程中應注意以下事項：①盡量將介電常數低的介質放置于上部;②兩種液體相互間的介電差異不可低于10;③上層介質的介電常數必須是已知數，這一參數可通過現場測定得知;④上層介質的介電常數決定了介質的厚度;⑤上層介電常數小于3為其下限，下層介電常數大于20為其上限;⑥液位測量和界面測量可同時進行。
非接觸式雷達液位計
非接觸式雷達液位計包括兩種類型，其一是脈沖雷達液位計，另一種為調頻連續雷達液位計。
脈沖雷達液位計。主要是借助電子單元，利用天線系統向外發射出極其狹窄的微波脈沖，脈沖在短時間內以光速進行傳播，當受到被測介質的阻礙后，部分能量會形成反射波形被天線系統迅速接收。隨后將發射脈沖與接收脈沖之間的間隔時間轉化成被測介質與天線相互間的距離長度。脈沖雷達測量的間隔時間極小，因此需要借助時間拓展技術，將測量精準度控制在5～10mm之間。發射脈沖和接收脈沖相互的時間間隔與被測介質表面與雷達天線相互間的距離呈正相關。通過對發射脈沖和反射脈沖之間的時間差進行測量，再通過相應公式進行計算，就可以得出被測介質表面與探頭之間的距離。
調頻連續波雷達液位計。雷達天線向外持續發出可調制頻率的電磁波波長信號，當受到被測介質液面阻礙時，會迅速將電磁信號反射回雷達天線，將雷達天線接收到的反射信號頻率與發射頻率信號相比較，并將頻率差轉換成被測介質表面到雷達天線之間的距離。這類雷達液位計發射波頻率不固定為一等幅可調頻率，且通過發射波和反射波頻率差值與被測液位比例關系推算出液位。該種測量方式的精準度可到達1mm。
從上述雷達液位計的測量原理不難看出，脈沖式雷達液位計的測量精度會隨著測量距離的逐漸增加而持續下降，而調頻連續波雷達液位計的測量精確度更高，能夠將干擾回波有效去除，可適用于對計量精準度有著較高要求的大型儲罐測量。
1.2雷達液位計的特征
（1）導波雷達液位計的測量特征：①沒有活動的機械零部件，后期維護成本較低;②安裝簡單方便，適用于罐頂安裝以及旁路管的頂部安裝;③適用于界面、液面、粉末狀小顆粒固料等多種介質測量;④測量精準度不會受到介質PH值和密度等物理參數的影響;⑤適用于低溫、高溫、高壓和蒸汽等多種場合測量。導波雷達液位計可用于測量尺寸較小的容器，也可用于測量各種尺寸的儲罐或旁通管，還可以測量各種粉末狀介質。在測量過程中，微波還會順著導波管向下進行傳導，因此在導波管周圍要盡量避免物料的堆積和金屬干擾。導波雷達具有先進的診斷性能，可以對導波桿聚集物進行有效檢測。
（2）非接觸式雷達液位計測量特征：①不存在活動的機械零部件，后期維護成本較低;②安裝簡單方便，可適用于罐頂安裝;③適用于固體、液體、黏稠或腐蝕性介質的測量;④適用于低溫、高溫、高壓和蒸汽場合測量;⑤可采用聚四氟乙烯進行密封，與測量過程相互隔離;⑥調頻連續波雷達液位計可以發出更強的微波射頻，適用于對測量精準度有極高要求的介質測量。
