一、工作原理

• 核心公式：液位高度 H=2v×t，其中 v 是微波在探針中的傳播速度，t 是訊號的往返時間。
• 訊號聚焦：探頭將微波能量限制在有限的空間內，避免了非接觸式雷達訊號在空氣中傳播時的發散問題，從而產生更強、更穩定的反射訊號。

二、核心部件

1. 電子單元：負責產生、發射、接收和處理微波訊號。它包含一個內建微處理器，用於資料計算和輸出（例如，4-20mA、HART、RS485 訊號）。
2. 探針（波導）：微波訊號的“傳輸通道”，常見類型包括：
   • 剛性桿探頭：適用於低黏度液體和非湍流條件，具有很強的抗振性。
   • 鋼纜探頭：適用於深罐、高黏度介質或含有懸浮固體的介質，具有很高的靈活性。
   • 同軸探頭：訊號在內外導體之間傳輸，適用於低介電常數介質（例如，輕質油、液化氣體），具有增強的抗干擾能力。
3. 安裝法蘭/接口：將儀器固定在罐頂，材料根據介質腐蝕性選擇（例如，316L 不鏽鋼、哈氏合金）。

三、主要特徵

1. 強大的複雜環境下抗干擾能力

• 微波訊號沿著探頭傳播，最大限度地減少了蒸氣、灰塵、泡沫或霧氣等環境因素的影響。即使在泡沫較多的環境（例如啤酒發酵槽）或劇烈攪拌下，它們也能保持穩定。
• 由於訊號沿著探頭傳播，因此不受內部罐結構（例如攪拌器、擋板）的干擾，避免了非接觸式雷達中常見的虛假回波。

2. 測量精度高，穩定性好

• 測量精度通常在±0.05%FS至±0.1%FS之間，重複性誤差低至±0.02%FS，優於某些非接觸式雷達模型。
• 反射訊號強度主要取決於探頭與介質之間的接觸，因此適用於低介電常數介質（例如汽油、液化氣）。

3. 對不同媒體和極端環境的適應能力

• 介質相容性：能夠測量液體（包括高黏度、結晶介質，如糖漿和苛性鈉）、固體顆粒（例如塑膠顆粒、煤粉）、漿料（例如泥漿、果汁）和界面（例如油水界面）。
• 環境耐受性：可承受高溫（-50℃至400℃）、高壓（高達40MPa）及強腐蝕性環境，適用於化學反應器、高壓儲槽等。

4. 適用於狹小空間的靈活安裝

• 探針可以插入小型儲存槽、不規則形狀的容器或內部有障礙物的容器中，無需開口頂部空間。它們尤其適用於改造項目或狹窄空間。

四、應用場景

• 化學工業：反應器、高/低壓儲槽的液位測量以及油水界面檢測。
• 石油和石化：原油槽、輕油（汽油、柴油）槽和液化氣儲槽的液位測量。
• 食品和飲料：高泡沫發酵槽（例如啤酒、優格）、糖漿罐和果汁漿液中的液位測量（使用食品級探頭材料）。
• 水處理：污水處理池和沈澱池的液位測量，避免泡沫幹擾。
• 能源產業：煤粉筒倉和灰倉的液位測量，以及高溫鍋爐液位監測。

五、局限性

1. 接觸式測量維護需求：探頭與介質直接接觸，易受介質黏度影響而發生污垢或阻塞，需要定期清潔。高腐蝕性介質可能導致探頭磨損，需要使用特殊材料（增加成本）。
2. 測量範圍有限：最大範圍由探頭長度決定，傳統型號的範圍為 0.3 米至 30 米，不適用於超大型儲槽（非接觸式雷達可涵蓋高達 100 米的範圍）。
3. 衛生應用限制：在食品、製藥和其他高衛生要求的場景中，探頭清潔驗證過程很複雜，可能會增加合規成本（非接觸式雷達由於無需接觸而更具優勢）。
4. 探頭磨損風險：在攪拌或湍流介質流動的情況下，必須安裝探頭保護套，以防止碰撞造成的損壞。

六、與非接觸式雷達的核心區別

結論