
一、概述
雷达液位计是一种利用微波实现的液位测量仪器,用于测量储罐、缓冲罐、稳波器、旁通管中液体、颗粒、浆液、固体的液位。它不受温度、压力和蒸汽的影响,也不受被测介质物理特性变化的影响。多年来,广泛应用于电力、石化、冶金、化工等行业。其特征在于测量通过微波实现,应用范围广,可用于液体、乳液、熔体等形态物体的液位测量;被测介质可以是高温高压下的易燃、易爆和腐蚀性物质。采用数字和模拟输出方式,可以总线方式配置一台或多台计算机,方便与上位监控计算机通讯。具有智能处理能力,回声抑制功能,抗干扰能力强。仪器具有防爆功能,可带到现场使用。通过选择不同的天线,达到耐腐蚀的要求。
二、工作原理和特点
雷达液位计根据“自上而下”的时间地层测量原理工作,用于测量探头安装到液面的距离。它的结构很简单,主要由仪表外壳、工艺接头和天线组成。
微波脉冲从天线发射到被测介质表面,发射的波在液位处被反射,反射波被同一天线接收。发射和反射光束都被采样。经过信号处理后,得到从过程连接到被测介质表面的距离D,D与微波脉冲的时间行程t成正比,即D=C*T2(C为光速)。因为从过程连接到被测液位零点的距离E是已知的,所以可以计算出液位高度L=E-D。
通常雷达液位计采用工作频率为26GHz的微波脉冲信号,测量范围可达30M,30M以内可任意设置。智能化程度高,输出4~20mA标准模拟信号,叠加HART协议数字通信信号。对于电流输出类型,被测液位的下限点E和被测液位输出的上限点F分别为4mA和20Ma。对于数字输出类型,它分别对应于0%和100%的对象级别。一些参数,如E.F .可以通过现场操作显示器输入到雷达液位计中,并存储在内部EPROM中。雷达液位计在E和F的设定值之间测量.
三、测量系统
1.单点测量系统
单点测量系统如下图所示:
雷达液位计由双线24VDC供电,可通过现场操作显示器进行现场配置。或者通过接口卡,将来自雷达液位计的模拟信号转换成数字信号,传输到上位监控PC进行远程组态。
通过PC机可以观察测量曲线,看到有什么干扰,干扰在哪里,干扰有多大,并启动自动干扰抑制功能,使测量精度更可靠。
2.多通道测量系统
多通道测量系统如图3所示:
多个雷达液位计的模拟输出信号通过接口模块和转换器进行数字转换和传输,然后连接到上位监控总线系统。上位监控PC通过总线根据接口模块的不同地址位与各雷达液位计进行配置和数据传输。
3.多通道数字测量系统
除上述4~20MA输出外,雷达液位计还可选择带数字输出连接器的型号。将雷达液位计的输出连接到现场总线。具有数字输出的雷达液位计在数据传输中可以保证较高的测量精度,采用分段耦合器将测量总线与输出总线进行电气隔离,增加了系统的安全性和抗干扰性。
4.雷达液位计的量程选择
一般来说,雷达液位计的量程可根据以下三种情况选择。
4.1储罐液面稳定时;对于介电常数小于的介质
4.2储罐液面有波纹时:对于介电常数小于1.4的介质,最大范围为3m;对于介电常数大于1.4小于4的介质,最大量程为5m;对于介电常数大于4小于10的介质,最大量程为10M;对于介电常数大于10的液体,最大范围为15M。
4.3在储罐内安装稳波器或在罐外安装旁通管时,雷达液位计发出的微波沿管壁向下传导,能量损失小,最大量程可适当扩大。
四。安装方法
安装时应注意,发射天线的中心轴线垂直于被测介质表面,距罐壁至少20CM。避免安装在储存罐的中心,因为这将增加假回声。尽量避开进料口、搅拌器等干扰源;尽量避免振动、高压清洗和横向负载。雷达液位计可以用螺纹或法兰直接安装在罐体顶部,也可以安装在波导管或旁通管顶部。与传统液位计相比,它具有以下优点:
安装简单,安装成本低。计量在炼油厂罐区的应用是可以在西永原油的条件下直接安装,无需清罐,节省时间和成本。
维护成本低,几乎不需要维护,所需备件少,节省劳动强度,提高生产效率;
智能化,精度高,工作可靠,功能强大。具有自检、干扰抑制、随时显示、检查输出电流值、人工模拟输出液位计等功能。可以传送输出数字信号以确保系统升级。
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