火电厂的灰库、石灰石粉仓、原煤仓、渣仓等固体料仓，因现场工况粉尘大,介电常数低,易粘料易挂料等特点，使得料位测量一直是物位测量技术中的一大难点。

料位测量中最稳定、最可靠的方式是传统的人工测量方法。但是由于现场工况极其恶劣、危险性大，不适宜人工操作。随着科学发展，越来越多的测量方法可供选择，如：阻旋、音叉、射频导纳等开关量测量方式和重锤、电容式、称重式、雷达、超声波、γ射线等连续量测量方式。但是，许多测量装置受测量原理和现场、制造条件的制约，在水泥厂料仓中的应用都不十分理想。能实现这种对工况要求严格的料位测量仪器寥寥无几，最常用的连续量测量方式有：重锤式、雷达式、超声波等。

重锤料位计

重锤料位计是一种传统的料位测量方式，是由人工测量发展而来，通过电子化和机械化而形成当前重锤料位计的结构形式，发展到现在的智能化钢带式重锤料位计。

重锤料位计的结构主要包含壳体部分及内部电子部分及机械部分。电子部分主要包含线路板（包含控制部件及感应部件）、电机、杠杆感应元件，机械部分主要包含杠杆滑轮，钢带卷轮，锤头及连接件，清洁器、法兰、保护管等部件。

重锤料位计的工作原理是通过电机驱动钢带/钢缆卷轮下放钢带/钢缆末端的感应锤头到料仓内部，当感应锤头触碰到物料表面时，杠杆滑轮动作，电机反转将感应锤头拉回到顶部停止位置，输出与料位相应的模拟量信号；在此测量过程中，电子模块通过霍尔元件实时计量测量距离，通过内部智能微处理芯片处理，将料位或体积转换为模拟量输出信号，每当感应锤下测时更新信号，持续到下次测量。

雷达料位计

雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，雷达料位计的测量效果越好。雷达式料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。发射－反射－接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。

雷达料位计具有维护简单、性能好、精度高、可靠性好、使用寿命长的特点。在测量容器的液位时，雷达料位计受到许多外部条件的影响，如容器的形状、尺寸、直径和材料，以及介质的物理和化学特性，如蒸汽、泡沫和腐蚀性挥发。

（1）一般容器中雷达料位计的安装要求和选择

例如在开放的水池、水箱、天然水中，工况不复杂，没有搅动、鼓泡、蒸汽、抽真空等干扰源，液位比较稳定，一般选用性价比较高的雷达料位计，推荐采用棒式天线的雷达料位计，雷达体积小，便于安装，量程10m或30m，通讯接口可选HART或MODBUS，便于长距离传输信号。

（2）密闭小罐体雷达料位计的选型及安装

导波雷达料位计试用于密封小罐体的应用，测量精度高，响应速度快，以便监测快速变化的液位，安装需注意避免靠近仓壁及障碍物，如内部存在搅拌桨叶，则建议采用旁通管安装，对于液位波动较严重的工况，建议采用同轴式导波雷达液位计；对于黏稠度较高的液体，不推荐采用导波雷达液位计，建议采用非接触式带吹扫的高频雷达料位计。

（3）腐蚀性液体中雷达料位计的选择及注意事项

导波雷达料位计的法兰和导波杆或导波缆一般采用SS316L材质，适用于普通腐蚀性液体，遇到盐酸、硝酸等强腐蚀性液体时可选用PTFE材料。

雷达料位计的法兰标配为SS304材质，遇到普通腐蚀性液体可以使用316L，遇到盐酸、硝酸等强腐蚀性液体可以使用PTFE材质，而天线的材质，一般选用PTFE材质的棒式天线或全PTFE密封凸面透镜天线。

（4）含有泡沫的液位中雷达料位计的选择及注意事项

含有泡沫的液位测量，选型需根据泡沫的大小及密集度和泡沫层的厚度来选择：

一般情况，泡沫密集度越高、泡沫层厚度越厚，雷达料位计发射的雷达波越不易穿透泡沫层；大部分发射波及反射波都在穿透过程中损耗，导致到达真正液位表面的回波特别弱；因此需要选择高能量的高频雷达，以及聚焦能力强的凸面透镜天线，以弥补穿透过程中的能量损耗；当然，如果泡沫层厚度特别厚，即使高频雷达料位计也很难穿透过去。因此，雷达料位计若要用于穿透泡沫测量液位的话，则适用于大泡沫，泡沫层较薄的工况；若用于不穿透测量泡沫表面液位的话，则选择常规的雷达料位计或导波雷达液位计即可；对于要求测量泡沫及液体分界面的工况，一般建议采用导波雷达液位计，选用的前提是，上层泡沫的介电常数需远低于下层液体的介电常数，建议相差10以上，且泡沫层厚度必须<100mm；

（5)有蒸汽时雷达料位计的选择及注意事项。

在蒸汽环境下，对导波雷达料位计影响极大，尤其是高温高压的工况，会导致导波雷达液位计在测量过程中，沿着导波杆传输的雷达波的传播速度变慢，因此需要选用带蒸汽补偿的导波雷达料位计，导波雷达料位计最高耐温达+450℃，耐压达160bar。而对于雷达料位计的选型来说，高频雷达料位计的频率较高，穿透性更强，穿透蒸汽过程中损耗的能量就相对小一些，同时采用凸面透镜天线，抗蒸汽凝结于天线处出现的干扰，性能更为稳定可靠。

（6)对于高温高粉尘工况的雷达料位计的选择及注意事项。

在高温工况，存在浓厚的粉尘干扰的工况，建议选用高频128GHz、连续调频波FMCW、凸面透镜天线雷达料位计，频率高，穿透能量强，回波信号强，连续调频波，可以抗粉尘干扰，防止跳变，测量更加稳定，凸面透镜天线，聚焦能力强，回波信号相对更强，而且带自动增益功能，有效屏蔽干扰杂波，更加可靠；针对高温工况，建议采用高温隔离装置，带氮气冷却接口，最高耐温1200℃；而且雷达料位计与罐体内部完全隔离开，检修维护更加安全。

超声波料位计

超声波物位变送器是测量一个超声波脉冲从发出到返回整个过程所需的时间。超声波传感器垂直安装在液体或者物体的表面，它向物/液面发出一个超声波脉冲，经过一段时间，超声波传感器接收到从液面反射回的信号，信号经过变送器电路的选择和处理，根据超声波发出和接收的时间差，计算出物/液面到传感器的距离。但是由于固体料仓中粉尘严重，这对于超声波原理的料位计在这种长距离和大粉尘工况的测量无能为力，在这种工况下除非选用超大声波发射功率的超声波料位计才能勉强测量。

在众多重锤料位计当中，德国UWT品牌的重锤料位计以其严谨的制造工艺，质量稳定，测量精度高，使用寿命长，安装方便，免维护等特点，拥有众多成功的应用案例，取得优异的业绩。

德国UWT公司拥有三十多年的控制测量物位的技术和经验，并致力于提供一系列全面、先进及成熟可靠的仪器仪表设备，如各类型阻旋式、z振棒式、音叉式、电容式、射频导纳式料位开关和重锤式、雷达式料位计，这些仪器仪表已大量的应用于石化、化工、电力、冶金、水泥、建材、食品、煤炭、采矿、饲料等各个行业。许多领域的生产公司在物位控制与测量方面一直非常信任UWT公司，很多年以来一直保持着良好稳固的合作伙伴关系。

上海物位帝国际贸易有限公司是德国 UWT 于2004 年在中国上海成立分公司,为所有国内用户提供快速、直接、优质的技术支持服务，以满足中国国内各个行业的需求。

参考资料：企业官网、中国工控网：UWT中国 上海物位帝国际贸易有限公司《德国UWT钢带式重锤料位计应用方案》