圖1為定點式微波料位計原理示意圖。圖中的振蕩器為一高頻振蕩器,可用速調管、磁控管或微波固體元件構成。小型的微波振蕩器可用體效應管、微波砷化鎵金屬半導體場效應三極管、高遷移率場效應三極管等作發(fā)生器,產(chǎn)生的微波用波導管引到發(fā)射天線而發(fā)射出去。發(fā)射天線與接收天線有扇形、角錐形或圓錐形等喇叭筒天線,可保證輻射波有良好的方向。此外還有一種介質天線,方向性更好。振蕩器產(chǎn)生的微波電流,反饋給安裝在料面一側的發(fā)射天線向料面發(fā)射出去,經(jīng)過料上方被接收天線接收。當料位較低時,定向發(fā)射的微波無衰減地直接為接收天線接收,經(jīng)前置放大器放大到適當?shù)碾娖胶箴佀偷诫娖鳎?jīng)檢波、放大后,與設定電壓比較,發(fā)出正常工作的信號,表示料位沒有超過規(guī)定高度。
圖1 定點式微波料位計原理示意圖
這時接收器由天線收到的功率為
(1)
式中,gi、gx為微波發(fā)射與接收天線的增益;λ為微波的波長;d為發(fā)射與接收天線的距離;pi為饋送給發(fā)射天線的功率。
當料位升高到遮斷微波束時,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為
pr=ηp0 (2)
式中 η為衰減系數(shù),取決于物料的電磁性能、顆粒大小、堆積形狀及含水量等。
此時微波被接收后經(jīng)放大并在電壓比較電路與設定電壓進行比較,其電位低于設定電壓,使儀表發(fā)出料位高的信號。這種定點式微波物位計很適合于物位測量的上、下限報警用。