利用微波反射的原理制作的液位計(jì),可以連續(xù)檢測(cè)與實(shí)現(xiàn)液位定點(diǎn)控制。通常微波發(fā)射天線傾斜一定的角度向液面發(fā)射微波束,波束遇到液面即發(fā)生反射,反射微波束被微波接收天線接收,從而測(cè)定液位,其原理如圖1所示。
圖1 反射式微波液位計(jì)原理圖
微波接收天線接收到的微波功率pr為
(1)
式中,h為兩天線距料面的垂直距離。
由于發(fā)射功率pi,波長λ天線增益gi gr都是保持穩(wěn)定不變的,故上式可簡化為:
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式中,k1為增益常數(shù),取決于微波波長、發(fā)射功率及天線的增益;k2為距離常數(shù),取決于天線安裝的方法與位置,主要是距離。
可見,只要測(cè)定了天線接收到的微波功率,液位h就測(cè)得了,即
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微波功率的測(cè)量通??捎脽犭娀驘嶙璧仍?,再配合相應(yīng)的測(cè)量電路,根據(jù)接收到的微波信號(hào)功率最后經(jīng)數(shù)據(jù)采集和信號(hào)處理,顯示和輸出液位測(cè)量結(jié)果。也可用專門的微波檢波管(如2dv檢波二極管)檢波成直流電流由微安表直接示出。
發(fā)射與接收天線為保證良好的方向性,一般制作成扇形、角錐形或圓錐喇叭筒形,張角最佳值在400~600之間;還有一種介質(zhì)天線,方向性更好。
在測(cè)量環(huán)境有大量水蒸氣時(shí),由于水(蒸氣)會(huì)對(duì)微波產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收,因此可能會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大的影響,對(duì)此應(yīng)該引起足夠重視。