待测介质的介电常数在导波雷达液位计测量中的作用

从工艺条件来看，待测介质的介电常数作为已知条件对导波雷达测量有着非常重要的作用。根据介电常数电性能大致分为３类，非极性物质（εｒ＜２．８）、弱极性物质（２．８≤εｒ≤３．６）、极性物质（εｒ＞３．６）。对于石化装置中液化石油气、石油、汽油或其他碳氢化合物，以及石化产品，１．４≤εｒ≤４．０；酒精、有机溶剂、油水混合物等，４．０≤εｒ≤１０．０；导电液体，例如水基溶液、稀酸和碱，εｒ＞１０．０。

导波雷达液位计可以测量气／液、气／固，以及液／液两相界位。对于测量液／液界面，例如油水界面非常适合。导波雷达液位计发出低能脉冲微波以光速沿导波杆向下发送。在导波杆与介质的交接面，有相当大比例的微波能量通过导波杆被反射回变送器接收得到第一次回波信号。还有一定比例的脉冲将继续沿着导波杆向下，穿过上层低介电常数的介质，直至在下层介质表面反射，变送器接收第二次回波。要测量界位，上层介质的最小厚度范围为１０～２０ｃｍ，才能区分两种液体的回波。而上层介质的最大厚度取决于其介电常数。位于上层的液体介电常数较低，要求上层和下层液体介电常数相差大于１０，还有上层介质εｒ＜３，下层介质εｒ＞２０，如此才能获得明显的反射效果。可同时测量液位和界面。介电常数越小的介质，反射信号幅度越大。对于低介电常数（１．２≤εｒ≤２．５）的介质，粉末状或易挥发的介质可选择导波雷达液位计。

某些物质气相阻碍或者吸收电磁波，气相中存在使电磁波衰弱的物质，比如高导电性的粉尘、粉末（石墨、铁合金等），或者易挥发介质，比如液氨的介电常数在常温２５℃时为１４．９，属于导电介质，能有效进行测量。先进的导波导波雷达液位计特别适合测量多种粉末，以及因旋涡造成液面倾斜的液体。因为反射波并非依赖于“平坦”表面才能反射回波，微波安全传输使得介质表面条件影响甚微。扰动液体表面或泡沫形成，以及不同弯曲表面或熔炉出口不会影响测量，因此导波雷达液位计在湍急场合中也有很好的测量效果。

从测量范围来看，介电常数越高的介质，拥有更优秀的反射性能，并适用于更长的测量范围。导波雷达液位计采用两线制回路供电，２４Ｖ（ＤＣ）或２２０Ｖ（ＡＣ）的液位变送器，能耗低，满足控制级工艺要求。

　　审核编辑：汤梓红