淺述導波雷達液位變送器在電廠的選型設計與應用

液位測量在工業自動化生產過程控制系統中起到很重要的作用，其設計及安裝在很大程度上決定了液位測量的準確性、可靠性、及時性和性。近幾年，電廠大量采用導波雷達液位變送器作為液位測量的儀表，主要應用在加熱器、除氧器、凝汽器（排汽裝置）、擴容器，污水處理池，輕油罐、酸堿罐、水箱等。筆者據以往現場施工經驗，參考國內電廠在熱力系統測控技術設計及應用中關于液位測量的工程實例，以及鑒于很多新建、改建、擴建機組在試運行及運行階段出現了一些因水位測量數據真實性、準確性、及時性、可靠性不足而造成的運行故障、機組事故及降低了運行經濟性等問題，對此有必要進行總結、探討和提出一些改進方法。

1測量原理

早期的液位測量儀表都是選用差壓變送器，液位測量即對于液體容器內液面（即液位）相對于參考水平面（一般以容器容積允許的zui低液面或運行中的正常標準液面做為參考水平面）的高度差進行測量，用以指導對容器液面進行的控制、監視及保護。如果實際中設計一個參考液面，從而可以測得實際設計參考液面與參考水平面的差值。而實際中用于測量設計的參考液面與理論參考水平面存在一個固定的高度差關系，但這經過調整修正即可消除影響。以此即可求得實際液面相對于容器理論參考水平面的高差值，即所需的液位測量值。

導波雷達液位變送器原理是采用TDR（時域反射）原理，由發生器產生一個沿導波桿向下傳送的電路地測量出脈沖波的傳導時間，從而實現對液位的測量。

2選型設計

選擇適當的導波雷達探頭在電廠實際應用中是十分重要的，因為探頭的配置決定了一些基本的性能。同軸式、雙桿式（硬桿或鋼纜）和單桿式是目前所用的三種基本配置，每種都有特定的優點和局限性。同軸式探頭是所有探頭配置中zui有效的，并且在所有應用場合中應該首先考慮的。同軸式鋼纜、同軸式探頭都是高頻的脈沖能在他們的整個長度上幾乎不受干擾的傳播。在內桿和外部套管之間所形成的電磁場被*的包容。同軸式配置的效率和敏感度，使其在介電常數極底（￡ >1．7）的應用場合也會產生較強的信號強度。但是，在掛料和結垢的應用場合會容易產生測量誤差。雙桿式探頭不如同軸探頭靈敏度高，這也是其測量的介電常數只能er>2．5的原因。他能夠的測量易掛料和結垢的介質，膜狀的掛料對變送器的性能影響較小，然而在兩桿之間物料搭橋可能導致測量反常，所以應該盡量避免上述情況的出現。單桿式探頭是三種形式中效率zui底的一種，其所檢測的介電常數大約為er>10，當這種探頭安裝在80-150mm的金屬儲罐壁之間或金屬籠子之間時，其介電常數性能被明顯改善（er~3．0）他是zui能忽視掛料和結垢，也是受物體接近程度影響zui大的探頭．

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