定点式微波料位计原理

　　图1为定点式微波料位计原理示意图。图中的振荡器为一高频振荡器，可用速调管、磁控管或微波固体元件构成。小型的微波振荡器可用体效应管、微波砷化镓金属半导体场效应三极管、高迁移率场效应三极管等作发生器，产生的微波用波导管引到发射天线而发射出去。发射天线与接收天线有扇形、角锥形或圆锥形等喇叭筒天线，可保证辐射波有良好的方向。此外还有一种介质天线，方向性更好。振荡器产生的微波电流，反馈给安装在料面一侧的发射天线向料面发射出去，经过料上方被接收天线接收。当料位较低时，定向发射的微波无衰减地直接为接收天线接收，经前置放大器放大到适当的电平后馈送到电器，经检波、放大后，与设定电压比较，发出正常工作的信号，表示料位没有超过规定高度。

图1　定点式微波料位计原理示意图

　　这时接收器由天线收到的功率为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　式中，G_i、G_x为微波发射与接收天线的增益；λ为微波的波长；d为发射与接收天线的距离；P_i为馈送给发射天线的功率。

　　当料位升高到遮断微波束时，微波一部分被物料反射回去，一部分被物料吸收。接收到的微波功率Px为

P_r=ηP₀ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （2）

　　式中 η为衰减系数，取决于物料的电磁性能、颗粒大小、堆积形状及含水量等。

　　此时微波被接收后经放大并在电压比较电路与设定电压进行比较，其电位低于设定电压，使仪表发出料位高的信号。这种定点式微波物位计很适合于物位测量的上、下限报警用。