反射式微波液位计原理图

　　利用微波反射的原理制作的液位计，可以连续检测与实现液位定点控制。通常微波发射天线倾斜一定的角度向液面发射微波束，波束遇到液面即发生反射，反射微波束被微波接收天线接收，从而测定液位，其原理如图1所示。

图1　反射式微波液位计原理图

　　微波接收天线接收到的微波功率P_r为

　 　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　式中，H为两天线距料面的垂直距离。

　　由于发射功率P_i，波长λ天线增益G_i G_r都是保持稳定不变的，故上式可简化为：

　　　　　　　 （2）

　　式中，K₁为增益常数，取决于微波波长、发射功率及天线的增益；K₂为距离常数，取决于天线安装的方法与位置，主要是距离。

　　可见，只要测定了天线接收到的微波功率，液位H就测得了，即

　　　　　　　　　　　　　　　　 　（3）

　　微波功率的测量通常可用热电或热阻等元件，再配合相应的测量电路，根据接收到的微波信号功率最后经数据采集和信号处理，显示和输出液位测量结果。也可用专门的微波检波管（如2DV检波二极管）检波成直流电流由微安表直接示出。

　　发射与接收天线为保证良好的方向性，一般制作成扇形、角锥形或圆锥喇叭筒形，张角最佳值在40⁰～60⁰之间；还有一种介质天线，方向性更好。

　　在测量环境有大量水蒸气时，由于水（蒸气）会对微波产生强烈吸收，因此可能会对测量结果产生较大的影响，对此应该引起足够重视。

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• 2016-10-24反射式微波液位计原理图