1. 概述
在科技日新月異的今天，物位測量技術(shù)已經(jīng)從最初的重錘、投尺等傳統(tǒng)的機械式測量方式(圖1)發(fā)展為包含雷達、核輻射等高技術(shù)含量的測量技術(shù)，覆蓋了工業(yè)生產(chǎn)中的絕大多數(shù)物位測量需求，核輻射技術(shù)因為其特殊性，應(yīng)用范圍有其局限性，在此不作贅述，而原先由軍用雷達發(fā)展而來的雷達物位測量技術(shù)正日益成為物位測量的主流趨勢。
所謂的雷達測量技術(shù)包含兩種：微波雷達(非接觸式)以及導(dǎo)波雷達，其中微波雷達技術(shù)隨著成本的降低和在諸多苛刻工況應(yīng)用中的優(yōu)異測量效果得到廣大用戶的認(rèn)可，但這并不意味著微波雷達技術(shù)就是一種萬能的測量技術(shù)，可以測量所有的介質(zhì)；相對而言，全新的導(dǎo)波雷達技術(shù)(
Guide
Wave
Radar)恰恰彌補了微波雷達的不足之處。
2. 雷達技術(shù)比較及導(dǎo)波雷達的原理
顧名思義，微波雷達物位計指通過空間發(fā)射、傳播和接收電磁微波的物位測量儀表(圖2)，導(dǎo)波雷達則是通過某一種形式的波導(dǎo)體來傳導(dǎo)、發(fā)射和接收電磁微波的、物位測量儀表。
微波雷達儀表測量物位具有以下優(yōu)點：
1、不與介質(zhì)接觸；
2、高頻電磁波信號易于長距離傳送，可測大量程；
3、不受空間氣相條件變化的影響
微波雷達通過發(fā)射和接收高頻(GHz)級電磁波，計算電磁波達到物位表面并反射回到接收天線的時間來進行物位測量，而電磁能量的傳送不易受到傳播空間性質(zhì)的局限性，它可以在高/低壓(真空)或具有汽化介質(zhì)的條件下傳播，并且氣體的波動亦不影響電磁波的傳播。
普通微波雷達物位測量儀表天線的輻射能約為1mW，是一種微弱的信號，當(dāng)這種信號在空氣中傳播時，能量衰減較快，當(dāng)微波信號到達物位表面并反射時，信號強度也就是振幅，與介質(zhì)的介電常數(shù)有直接關(guān)系，介電常數(shù)非常低的非導(dǎo)電類介質(zhì)，如烴類液體，反射回來的信號非常弱，這種被削弱的信號在返回至安裝于罐頂部的接收天線的途中，能量又進一步衰減，微波雷達物位計接收到的返回信號能量大致只有發(fā)出信號能量的1% !當(dāng)用于上述條件介質(zhì)，接觸式微波雷達物位儀表的性能指標(biāo)會有所降低甚至無法正常使用。
為了彌補接觸式雷達物位計的這些不足之處，導(dǎo)波雷達物位儀表應(yīng)運而生，導(dǎo)波雷達的工作原理與前述雷達非常相似，GWR的基礎(chǔ)是電磁波的時域反射性TDR(Time Domain Refectory)和ETS 等時采樣原理。多年來TDR一直被用于檢測發(fā)現(xiàn)埋地電纜和墻內(nèi)埋設(shè)電纜的斷頭。
