雷達(dá)液位計(jì)接收器原理圖

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Y為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，
從為同軸電纜的相對(duì)磁導(dǎo)率(大多數(shù)液體其近似等于l}o
我們可以得到:
若電磁波在同軸導(dǎo)波桿上的傳播距離為L(zhǎng)，那么回波信號(hào)的傳播時(shí)間為:根據(jù)這個(gè)實(shí)際傳播速度結(jié)合時(shí)間就可以計(jì)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(dǎo)波雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)示意圖如圖2-5所示。
圖中為整個(gè)導(dǎo)波雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)發(fā)送的是窄脈沖信號(hào)，對(duì)剛性桿大測(cè)量范圍為6.1m，柔性桿為大范圍則為30m。在實(shí)際測(cè)量中，在量程的上部和下部都會(huì)存在一段死區(qū)，分別為上部死區(qū)和下部死區(qū)，其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)z和L,，這兩個(gè)死區(qū)的特性是非線性的，所以造成測(cè)量誤差會(huì)偏大。我們把上部死區(qū)的低點(diǎn)定義為上參考點(diǎn)，用它來(lái)代表液位的滿(mǎn)點(diǎn)(高可測(cè)點(diǎn))和20mA輸出電流。下部死區(qū)的高點(diǎn)則定義為下參考點(diǎn)，用它來(lái)代表液位的零點(diǎn)(低可測(cè)。
(雷達(dá)液位計(jì)接收器原理圖)

(3)雷達(dá)的波束途徑應(yīng)避開(kāi)攪拌器等其它障礙物及容器。
但是,在實(shí)際的儲(chǔ)油罐中,液位計(jì)的安裝位置會(huì)受到儲(chǔ)油罐結(jié)構(gòu)的限制,經(jīng)常無(wú)法完全滿(mǎn)足上述安裝要求。例如,罐頂內(nèi)部結(jié)構(gòu)只允許雷達(dá)液位計(jì)安裝在罐壁邊上,使得安裝條件(2)無(wú)法滿(mǎn)足;另外,為了將雷達(dá)液位計(jì)固定在罐頂,需要根據(jù)情況在雷達(dá)液位計(jì)上增加結(jié)構(gòu)件,導(dǎo)致雷達(dá)的波束途徑不能完全避開(kāi)結(jié)構(gòu)件的影響等。當(dāng)液位計(jì)的安裝要求不完全滿(mǎn)足時(shí),罐壁、障礙物將會(huì)產(chǎn)生大量的干擾性回波,使得液位測(cè)量結(jié)果中包含噪聲,測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。尤其是,當(dāng)儲(chǔ)油罐中油脂液位接近罐頂,即雷達(dá)液位計(jì)距離液面很近時(shí),這種干擾性回波的影響更加明顯。
(雷達(dá)液位計(jì)接收器原理圖)

雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過(guò)天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。雷達(dá)波以光速運(yùn)行。運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保極短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定和精確的測(cè)量。
即使工況比較復(fù)雜的情況下，存在虛假回波，用最新的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位的回波。
雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理和軍工中的雷達(dá)一樣，都是通過(guò)電磁波的直線傳播特性測(cè)量周?chē)臻g的凈空距離，即被測(cè)物體距離雷達(dá)的直線空間距離，具體到工業(yè)生產(chǎn)中就是液體的液面到雷達(dá)天線的空高。通過(guò)對(duì)雷達(dá)液位計(jì)組態(tài)可設(shè)定雷達(dá)天線到容器底部的垂直距離，根據(jù)已經(jīng)測(cè)得的液面空高就可計(jì)算出液體的液位高度。
(雷達(dá)液位計(jì)接收器原理圖)

(雷達(dá)液位計(jì)接收器原理圖)

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多普勒效應(yīng)是為紀(jì)念?yuàn)W地利物理學(xué)家及數(shù)學(xué)家克里斯琴·多普勒（ChristianDoppler）而命名的，他于1842年首先提出了這一理論，主要內(nèi)容為：物體輻射的波長(zhǎng)因?yàn)椴ㄔ春陀^測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化。在運(yùn)動(dòng)的波源前面，波被壓縮，波長(zhǎng)變得較短，頻率變得較高；在運(yùn)動(dòng)的波源后面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相反的效應(yīng)。波長(zhǎng)變得較長(zhǎng)，頻率變得較低；波源的速度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大。根據(jù)波移的程度，可以計(jì)算出波源循著觀測(cè)方向運(yùn)動(dòng)的速度。Fshift/n：頻率改變量（Hz） Fsource：發(fā)射的超聲波頻率（Hz） C：聲速（m/s） V：反射面的水流速度（m/s） Vh：ADCP所在水層的平均流速（m/s） Vc：河道平均流速（m/s） H1：河水距離剖面儀的高度（m） D1：分層的層間距（m） W1：河水的寬度（m） S：河道斷面面積 Q：河道的總流量（m3/s）云南專(zhuān)業(yè)剖面儀
(雷達(dá)液位計(jì)接收器原理圖)

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