雷达水位计的工作原理及安装维护注意事项

近年来，随着雷达水位计、超声波水位计在水利工程应用上的广泛普及，越来越多的水利工作者采用水位计观测数据代替人工观测数据，以实现水利工程的智能化管理。雷达水位计，目前已经是液位测量行业中不可缺少的检测仪表。因为雷达水位计具有比同类接触式与非接触液位计产品性能上更加有优势，所以被广泛应用到各个行业领域，产品自身优势和测量效果，逐渐获得越来越多用户的认可。

雷达水位计是一种高精度的非接触式水位测量仪器，其突出的优点是实现非接触测量，安装方便，利用电磁波探测距离，不受温度、湿度、气压、雨雪和风沙等环境因素的影响，可直接测量自然河道水位，实现水位数据的远程传输及自动化处理。此外，雷达水位计具有水位跟踪速度快、非接触测量以及受风、沙、温度和漂浮物的影响小的特性，很适合在黄河中上游温差大的常年无封冻河段上使用。本文以雷达水位计为例，通过编程将其测得的水位数据传输到PLC上位机，并采用目标实时校准法对雷达水位计测量的误差来源进行分析、校验，从而实现水位数据的远程传输及自动化处理。

雷达水位计的工作原理

雷达水位计也叫水位雷达，是利用电磁波探测目标的电子设备。它主要用于水文监测、污水处理和防洪预警等。其主要测量原理是从雷达水位传感天线发射雷达脉冲，天线接收从水面反射回来的脉冲，并记录时间T，由于电磁波的传播速度C是个常数，从而得出到水面的距离D。如下图所示，雷达水位计通过测量电磁波的发射和接收时间差Δt，计算出雷达水位计与液面之间的距离H2=c*Δt/2,输出的水位值h=H1-H2。H1为渠底至水位计的高度，简称雷达水位计安装高度。

雷达水位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道水面的水位。

雷达水位计安装的注意事项：

雷达水位计能否正确测量，依赖于反射波的信号。如果在所选择安装的位置，水面不能将电磁波反射回雷达天线或在信号波的范围内有干扰物反射干扰波给雷达水位计，雷达水位计都不能正确反映实际水位。因此，合理选择安装位置对雷达液位计十分重要，在安装时应注意以下几点：

（1）雷达液位计天线的轴线应与液位的反射表面垂直。

（2）槽内的搅拌阀、槽壁的黏附物和阶梯等物体，如果在雷达液位计的信号范围内，会产生干扰的反射波，影响液位测量。在安装时要选择合适的安装位置，以避免这些因素的干扰。

（3）喇叭型的雷达液位计的喇叭口要超过安装孔的内表面一定的距离（》10mm）。棒式液位计的天线要伸出安装孔，安装孔的长度不能超过100mm。对于圆型或椭圆型的容器，应装在离中心为1/2R（R为容器半径）距离的位置，不可装在圆型或椭圆型的容器顶的中心处，否则雷达波在容器壁的多重反射后，汇集于容器顶的中心处，形成很强的干扰波，会影响准确测量。

（4）对液位波动较大的容器的液位测量，可采用附带旁通管的液位计，以减少液位波动的影响。

安装完毕以后，可以用PC机观察反射波曲线图，来判断液位计安装是否恰当，如不恰当，则进一步调整安装位置，直到满意为止。对于有些安装位置无法避免的干扰波，液位计能根据实际液位标识出干扰反射波，并存于雷达液位计的内部数据库，使雷达液位计在数据处理时能识别这些干扰波，去除这些干扰反射波的影响，保证测量的准确性。

雷达水位计的维护：

雷达水位计主要由电子元件和天线构成，无可动部件，在使用中的故障极少。使用中偶尔遇到的问题是，贮槽中有些易挥发的有机物会在雷达水位计的喇叭口或天线上结晶，对它们只要定期检查和清理即可，维护量少。