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麦格纳丘magnetrol Eclipse 706 导波雷达液位变送器探杆介绍--三大类型的导波雷达探杆
Eclipse 706 型导波雷达液位变送器
探杆总览
三大类型的导波雷达探杆
ECLIPSE Model 706 变送器表头适用于所有的探杆类
型，所以根据工况条件来选择合适的探杆类型才是***重要
的步骤。探杆的类型决定了将来导波雷达液位计的运行状
况。
ECLIPSE 706 导波雷达液位计的探杆分为以下三大类 :
同轴
双缆
单探杆 （ 单杆或单缆 ）
同轴探杆
在所有导波雷达的探杆中，同轴探杆应该成为各种工
况的***，因为其测量性能是***佳的。从同轴电缆的性能即
可推导出，同轴探杆可以在其长度范围内畅通无阻的传输
高频脉冲信号。
电磁场完全被包含在同轴探杆内部的实心杆和外部的
套筒之间，并在整个探杆长度范围内均衡一致。请参考图 1。
这就意味着同轴探杆可以屏蔽容器内其它一切物体所可能
带来的干扰信号，因此同轴探杆基本上可以应用在一切其
机械性能所能满足的工况中。
因为同轴探杆具有***高的传播效率和灵敏度，所以可
以用于测量介电常数极低的 （εr
>1.4） 的工况。由于在同轴探
杆这种“封闭式”的结构中信号敏感度极高，所以对于介质可
能在探杆中勃附或挂料的工况，这些挂料所形成的虚假信
号可能会造成错误的液位测量。
所有 ECLIPSE 706 的同轴探杆均具有防溢出功能。
基本型同轴 — 用于干净的介质
基木型同轴杆直径为 22.5 mm （0.875"），只推荐使用在
干净介质或饱和蒸汽的的工况中。在同轴探杆的内部的实
心杆和外部的套筒之间，每隔 60 cm （24"） 固定有 Teflon?、
PEEK 或氧化铝的隔离支架，以防止实心杆和套筒相触碰，
从而在整个探杆长度的范围内形成***的特征阻抗。
基木型同轴探杆，推荐使用在介质粘度低于 500cP
（mPa.s） 的工况。
扩粗型同轴 — 用于困难工况
标准扩粗型同轴杆直径为 45 mm （1.75"） 或 49 mm
（1.93"） 适用于绝大部分的工况 ; 可以直接安装在容器内、旁
通外筒室、稳液管或平衡容器中。
扩粗型同轴探杆其坚固的金属结构减少了隔离支架的
数量，所以可用在某些介质粘度较高的工况。对于长度不超
过 2.54 m （100"） 的探杆，仅需一只底部的隔离支架，这样有
利于进一步减少介质挂料的可能性。扩粗型同轴的敏感度
和测量性能和标准型同轴完全一致，并可用于介度粘度高
达 2000 cP （mPa.s） 的工况。
每种类型的探杆都各有优缺点。尽管三种类型的探杆
在功能上有重叠之处，甚至在某些较为类似的工况中可以
选择不同类型的探杆，但是理解每种探杆类型的不同之处
非常重要，这有助于选择合适的探杆以达到***佳的测量效
果。
以下是对于导波雷达技术的描述，而并非仅针对于
ECLIPSE 706 系列导波雷达液位计。
外筒型一用于高粘度的介质
外筒型探杆也是 MAGNETROL ***的探杆类型，这
种单杆型探杆可以安装在已有的或新装的外筒、平衡容器
或稳液管中，形成与同轴探杆一样的结构和功能；这些外
筒、平衡容器和稳液管的材质必须为金属，直径为 DN50
（2"）、DN80 （3"） 或 4" （DN100） 。外筒型探杆采用了阻抗匹配
的设计，探杆与这些金属“套筒”形成和同轴探杆相同的特
征阻抗。外筒型探杆具有和同轴探杆一样的敏感度和测量
性能，但是单杆式的结构使得其可以工作在介质粘度***高
为 10,000 cP （mPa.s） 的工况。
可选泄露警示装置
高压或高温高压型 ECLIPSE 706 探杆包含有一个陶瓷
玻璃的过程密封件 （ 型号 7yD, P, J, L,M 及 N），可选用泄露
警示装置。使用该信号器符合 ANSI/ISA-12.27.01-2011 标准
所要求的双密封要求。
该标准的名称为“对于电子部件系统与易燃易爆过程介
质的过程密封要求”，要求采用相结合的方法 （ 如 : 可视的
泄露，可听见的啸叫或其它监控的方法 ） 来指示或通告主密
封失效的状况。
双缆探杆
双缆探杆结构和同轴探杆结构在设计思路间的联系与
双绞线向同轴电缆发展的历程相似。因为 300?的双绞线电
缆效率不及 75? 的同轴电缆，并且平行的双绞线的灵敏度
也比同轴电缆低。请参考图 2。这也解释了为何双缆探杆可
测得的***低介电常数为 εr ≥ 1.7。 图 2 同时也显示出，绝大部分的电磁场效应集中在 2
根软缆之间，但是仍有小部分的能量扩散出去，所以对于非
常靠近双缆探杆的物体仍然非常敏感；正因为如此，所以
建议将双缆探杆和金属物体的间距保持在 25 mm （1 inch）
以上。
单杆探杆
单杆探杆的表现与同轴或双缆大相径庭。因为只采用
了一根导体来工作，所以脉冲的能量在探杆和安装螺母或
法兰间产生。换句话说，脉冲沿探杆向下在探杆周围传播，
它的参考点或基准面在容器的顶部。
脉冲的能量及效率与容器顶部的金属表面积直接有
关。该探杆顶部的金属面被称之为“发射盘”。发射盘越大，
则信号传播的效率越高。
从图 3 可以看出单杆探杆的设计，从容器顶部（以此为
参考点）发出的电磁脉冲传播的形状如同泪珠。虽然单探杆
是三种探杆类型中效率***低的，但是仍然可以应用在一个
开放的，非金属材质的容器中，测量***低介电常数 εr > 1.7
的介质。
当单杆探杆安装在金属的外筒、平衡容器中，或者安装
位置距离金属容器内壁 50 –150 mm （2–6"） 时，可以将其测
量性能提高到 εr
> 1.4。因为单杆探杆 “开放式” 的结构，所
以具备以下特点：
不易受到介质黏附或挂料的影响
（带有 PFA 涂层的探杆是严重粘附或挂料工况的***
佳选择）。
易受到靠近探杆的物体的干扰。
需要注意是，平行的金属壁会增强单探杆的测量性能，
但是突兀的金属靠近单杆探杆所产生的虚假信号可能会作
为液位信号而误读。
以上两种特点都与工况条件和安装位置相关，经过取
长补短的优化之后，将单杆探杆和外筒进行正确的配合使
用就形成了 ECLIPSE 706 ***的外筒式探杆，这样既
保留了同轴式探杆的测量性能和敏感度，又可以保留单杆
探杆抗介质粘附的优点。此外，外筒式探杆还具有防溢出的
功能，可用于界面测量及其它低介电常数的工况。
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