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雷達液位計的選型及應用

發布日期:2016-06-03  來源:  作者:  瀏覽次數:
【導讀】:本文主要描述了雷達液位計的工作原理、結構、特點以及主要性能參數還有雷達液位計的不同的安裝應用......

1、雷達液位計的工作原理
        雷達液位計是利用超高頻電磁波經天線向被探測容器的液面發射,當電磁波碰到液面后反射回來,儀表檢測出發射波及回波的時差,從而計算出液面的高度。被測介質導電性越好或介電常數越大,回波信號的反射效果越好。
雷達液位計主要由發射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板、顯示等幾部分組成。發射一反射一接收是雷達液位計工作的基本原理。它分為時差式和頻差式。
        時差式是發射頻率固定不變,通過測量發射波和反射波的運行時間,并經過智能化信號處理器,測出被測液位的高度。這類雷達液位計的運行時間與液位距離的關系為:t=2d/c。式中C為電磁波傳播速度,C=300000km/s;d為被測介質液位和探頭之間的距離,m;t為探頭從發射電磁波至接收到反射電磁波的時間,s。
        頻差式是測量發射波與反射波之間的頻率差,并將這頻率差轉換為與被測液位成比例關系的電信號。這種液位計的發射頻率不是一個固定頻率,而是一等幅可調頻率。
2、雷達液位計的特點及主要性能參數
        雷達液位計在易燃、易爆、強腐蝕性、高溫、粘稠等惡劣的測量條件下,更顯示出其卓越的性能,特別適用于大型立罐和球罐等的測量。不同廠家液位計的性能有所差異,詳見廠家有關資料。對其性能的了解,有利于雷達液位計的正確運用。
3、雷達液位計的選型
        天線是雷達液位計關鍵部件,天線的形狀決定雷達波的聚焦和靈敏度。
        喇叭口天線適用于絕大多數場合,聚焦特性特別好。現場許多儲罐都選用此類型天線,但不適用于腐蝕性介質的測量。
        桿式天線的安裝法蘭尺寸小,化學穩定性好,易清洗,對冷凝水的粘附不敏感,特別適用于測量腐蝕性介質(如硫磺)及較窄的安裝短管里進行高精度測量。
        法蘭下置型天線適用于高溫介質、腐蝕性介質或不能在頂部安裝的環境。
        拋物面天線聚焦性好,不受加熱蒸汽的影響,特別適用于帶加熱蒸汽的大型容器的罐內測量,如渣油、瀝青等的測量,測量范圍可達40m
4、雷達液位計的安裝
        盡量避免在發射角內有造成假反射的裝置,如限位開關、溫度傳感器等。特別要避免在距離天線非常近的1/3錐形發射區內有障礙裝置(因為障礙裝置越近,虛假反射信號越強)。若實在避免不了,建議用一個折射板將過強的虛假反射信號折射走。這樣可以減小假回波的能量密度,使傳感器較容易地將虛假信號濾出。不可安裝于入料口的上方,以免產生虛假反射。傳感器不要安裝在拱型罐的中心處(否則傳感器收到的虛假回波增強),也不能距離罐壁很近安裝,由罐的內壁至安裝短管的外壁之間的距離應大于罐直徑的1/6。如雷達液位計定位圖1所示傳感器不要安裝在有很強渦流的地方。如:由于攪拌或很強的化學反應等,建議采用導波管或旁通管安裝方式。

雷達液位計定位圖

若傳感器安裝在接管上,天線必須從接管伸出來,喇叭口天線伸出接管至少10ram如標準安裝圖2所示。

雷達液位計的標準安裝圖

如果喇叭口長度小于安裝短管時,應使用天線延伸管,如加天線延伸管的安裝圖3所示。

雷達液位計加天線延伸管的安裝圖

桿式天線接管長度及直徑應根據不同廠家產品要求進行,桿式天線必須伸出安裝短管,如桿式天線安裝圖4所示。

桿式雷達液位計天線安裝圖

關于導波管:導波管內壁一定要光滑,直徑均勻;不得進行焊接,任何過渡段不得產生0.1mm的焊縫;兩排導波槽夾角180。(不是90。);導波槽寬度或孔徑非常大為管直徑1/10,去毛刺,其數量和長度不會對測量產生影響:兩孔之間的間距為15cm~50cm下面開口的導波管必須達到需要的非常低液位,這樣才能在管道中進行測量。通常導波管結構如圖5所示。

雷達液位計導波管結構圖

5、雷達液位計應用中存在的問題及解決方法
      儀表的密封:電纜進線口、儀表蓋密封不嚴導致雨水或其他液體、粉塵、潮濕氣體等進入儀表內部,引起儀表電路部分出現故障。因此定貨時一定要定密封接頭,并且要安裝好。必要時可訂保護蓋,把整個儀表包起來不失為一種好方法。天線結疤的處理:介電常數很小的掛料在干燥狀態下對測量無影響,而介電常數很高的掛料則對測量有影響。可用壓縮空氣吹掃(或清水沖洗),且冷卻的壓縮空氣可降低法蘭和電氣元件的溫度。還可用酸性清洗液定期清洗結疤,但在清洗期間不能進行測量。
實踐證明,只要選用雷達液位計時滿足技術條件、符合安裝要求,雷達液位計才能長期、可靠運行。

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