苯乙烯液位計（導波雷達液位計）以導波桿(纜)結構作為傳輸介質,具有信號損耗小、回波質量高及能耗損失低等諸多優點,測量效果不受真空、密度變化、壓力變化、劇烈的空氣流動及劇烈的溫度變化等影響,同時對粉塵環境和揮發性液體的氣相成分、物料表面的波動、泡沫和障礙物相對不敏感,還可測量界位。
苯乙烯液位計（導波雷達液位計）的工作原理：
雷達液位計采用時域反射原理(Time Domain Reflectometry,TDR),電磁脈沖以光速沿鋼纜或導波桿(纜)傳播,當遇到被測介質表面時,部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發射裝置,發射裝置與被測介質表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比,進一步計算發射脈沖和回波脈沖的時差就能得到發射電路到該介質接觸點的距離[2,3]。行程時間原理(TOF):發射出一個機械波或電磁波,該波以波速C進行傳播,波在介質表面被反射,接收反射波,測量運行時間T,計算接收中心與反射表面的距離D=T×C/2。
導波雷達液位計采用TDR原理與等效時間采樣(Equivalent Time Sampling,ETS)技術,測量發射與反射脈沖之間的時間差,通過等效時間采樣技術將納秒級的傳導時間放大為毫秒級,采用優化的識別算法進行處理,對虛假回波進行有效抑制和屏蔽,從而達到測量的目的。
導波雷達液位計的優缺點：
常見的回波法液位儀表有:超聲波物位計、非接觸雷達及導波雷達等。
超聲波是機械波,機械波在傳播過程中會受到傳播介質穩定程度的影響。引起空氣波動的因素很多,如粉塵、氣浪、蒸汽及料流等,同時會降低回波質量,致使液位計很難識別出有效回波,直接影響測量效果。超聲波在現場應用時要考慮被測介質的空間狀態和表面狀態,當粉塵及氣浪等現象嚴重時,建議用低頻超聲波物位計。
導波雷達液位計則彌補了雷達測量液位中的缺陷,雷達液位計+導波桿(纜)=導波雷達液位計,導波雷達液位計多了一個能定向集中傳輸電磁波的導波體,為信號至液面往返傳輸提供了一條高效通道,導波雷達輸出到探頭的信號能量非常小,約為常規雷達發射能量(1.0MW)的10%(約0.1MW)[4],信號衰減保持在zui小程度,因而不能用于測量介電常數很低(小于1.4)的液體。此外由于導波雷達耗能小,采用回路供電而不是單獨的交流供電,從而節省了安裝費用。普通雷達為非接觸式測量,導波雷達為接觸式測量,這樣就意味著導波雷達更需要考慮介質的腐蝕性和粘附性,而且過長的導波雷達纜繩安裝和維護相對困難。測量固體物料時,導波雷達還要考慮導波桿(纜)的受力情況,也是由于受力的原因一般用導波雷達的測量距離不會很長。在一些特殊工況導波雷達有明顯優勢,如罐內有攪拌且介質波動大的工況,用底部固定的導波雷達測量要比變通雷達穩定;還有小罐體內的物位測量,由于安裝測量空間小(或罐內干擾物較多),一般普通雷達不適用,這時導波雷達的優勢就顯現出來了;還有低介電常數的工況,無論雷達還是導波雷達測量原理都是基于介質介電常數的差別,由于普通雷達發射的波是發散的,當介質介電常數過低時,信號太弱測量不穩定,而導波雷達波是沿導波桿(纜)傳播信號的,因而相對穩定;另外一般的導波雷達還有底部探測功能,導波雷達液位計可以根據底部回波信號修正測量結果,使信號更為穩定準確。
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