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雷达液位计在槽体液位测量因素及特点
发布时间:2022-05-29 23:45:00
随着生产技术的进步,雷达液位计,过去是高端,现在已经进入了普通百姓的家中。目前,雷达液位计的测量技术已经相当成熟,**应用于许多工业平台。它对于普通测量现场的雷达液位计具有非常优异的性能。液位测量过程中的许多优点已得到用户的一致认可,但挥发性结晶介质的液位测量仍有不同程度的范围。


为了提高雷达液位计的性能,深入分析了生产过程中使用雷达液位计测量储罐液位时出现的一系列问题。结合雷达液位计的测量原理和结构特点,提出了一种雷达液位计与波导相结合的测量技术,为雷达液位计在化工企业生产中的应用提供了参考。改进后的雷达液位计结构简单,安装维护方便。


有效避免了储罐液位测量中液位湍流、测量介质等因素的影响,测量精度提高10倍以上,大大增强了抗干扰能力,改进后的雷达液位计的创新之处在于,它结合了波导管和雷达液位计的优点,成功地处理了雷达液位计在液位测量过程中的量程。研究结果解决了储罐液位测量过程中的常见问题,为石油化工、焦化、化工等行业生产过程中雷达液位计的使用技巧提供了一些启示
 


背景介绍;工业生产中经常遇到的容器内液体液位测量。人们使用各种技术来测量液位。导波雷达液位计和普通雷达液位计是两种常用的液位测量仪器。然而,由于环境和操作条件的影响,两者在液位测量过程中都有较大的范围。特别是在焦化行业,储罐等杂质较多,导波雷达液位计为接触式测量,其导波杆会被焦油等杂质卡住,影响液位计的正常测量。


相比之下,能够实现非接触测量的雷达液位计具有更多的优势。它不接触被测介质,因此避免了上述情况。然而,液位湍流也会影响普通雷达液位计的测量精度。非接触式液位测量方法有另一种超声波液位计,但其信号的“拖尾”现象影响**时间的准确性,进而影响液位测量的准确性。雷达液位计是一种利用微波测量技术的非接触式液位测量仪器。


目前**应用于地下储罐的液位测量。当被测液位平静时,雷达波反射良好,测量精度高。但在实际应用中,由于储罐内液位环境复杂,设备受到浮体、冰、液体流入和泵送引起的液位湍流、雷达天线表面结晶等因素的干扰,测量数据会比较颠簸,这将直接导致测量数据不能真实反映液位信息
 

针对以上影响储罐液位测量的因素,对雷达液位计及其辅助设备的结构和测量技术进行了改进,可有效避免上述干扰因素对液位测量结果的影响,保证雷达液位计的可靠运行。大量试验表明,该技术稳定可靠,改进后的测量系统在1009
雷达物位计;组成概述;雷达物位计的实际应用组成和工作原理上具有良好的效果。天线系统的功能是发射微波脉冲和接收反射回波。电子元件将时间信号转换为电平信号。微处理器能准确分辨水平回波并消除虚假回波。普通雷达液位计的结构如图1
 
 
 

工作原理;雷达液位计的工作原理是通过天线将电磁波传输到被测介质液位,测量电磁波传输和反射的时间,然后计算容器中的液位。雷达液位计的天线系统发射极窄的电磁波脉冲。这种脉冲在太空中以光速传播。当它遇到被测介质的表面时,其单侧能量被反射回来,并被同**线系统接收。


发射脉冲和接收脉冲之间的时间间隔与天线系统到被测介质表面的距离成正比。通过分析天线发射波与介质液位反射波的时差与微波波速的关系,实现了对容器内介质液位的测量。由于电磁波的传播速度极高,发射脉冲和接收脉冲之间的时间间隔非常小(以NS为单位),因此很难确定时间间隔[6]。目前市场上主流的雷达液位计有两种,一种是固定传输频率的雷达液位计,另一种是恒幅调频雷达液位计
 
雷达液位计具有以下两个特点:① 无位移,无传动部件,非接触测量,不受温度、压力、蒸汽、雾和灰尘的限制。适用于粘性介质、有毒或无毒卫生介质、腐蚀性介质的液位测量;② 雷达液位计无测量盲区,可达到高精度(分辨率)。液位测量误差Zui可达到1 mm(特殊情况下为0.1 mm),因此可作为商用测量仪器;影响雷达液位计测量的因素;影响雷达液位计测量的主要因素有三个① 环境温度测量过程中介质的不同温差对雷达液位计。
 


蒸汽;被测储罐中的介质上方将有大量蒸汽。由于储罐位于地下且罐壁温度较低,蒸汽将在垂直罐壁上凝结成液滴。如果冷凝液滴不能完全润湿罐壁,罐壁上方会产生许多小液滴。随着蒸汽量的增加,小液滴在收集后由于重力的影响落入罐内,形成液滴形成、收集和下落的循环过程。


发现罐壁上的液滴越多,液位计显示的湍流越严重。因此,罐壁上的液滴也是影响雷达液位计测量结果的重要因素。从分析可以看出,雷达天线发射的电磁波遇到罐壁上的液滴后会产生不规则的反射回波,雷达液位计信号处理系统无法分辨这些反射回波,从而导致液位测量故障
 
液体的湍流和气泡;罐液体的流入和泵出会导致罐内介质液位的湍流和气泡的产生。这不仅会引起电磁波的吸收和散射,还会引起电磁波的折射和反射,大大衰减反射回天线的有效电磁波信号的强度,并严重影响了雷达液位计的准确测量
 

雷达液位计的改进措施和应用;测量结构和应用;针对上述影响雷达液位计测量的因素,对雷达液位计的整体测量系统进行了相应的改进。改进型雷达液位计的结构如图2 
 
 
改进型雷达液位计在普通雷达液位计的基础上增加了波导管和浮球。其中,波导管的安装必须垂直于液位;浮球位于波导管中,其直径等于波导管的直径。材料取决于容器中的介质密度。材料密度应小于介质密度,使其漂浮在介质表面,并在浮力的影响下,随着液位的增加,在波导管中可以上下移动。

波导管的上部和下部各有一个开口。考虑到被测介质中的杂质阻挡了波导下部的开口位置,可根据实际情况在不影响被测波导结构安全的情况下,增加环形波导在下开口处同一平面上的开口数 。波导管上的开口可以使浮球的上部与容器的上部一致,以确保波导管的内外表面相似。


改进后的雷达液位计天线发射的电磁波可以沿波导管射向浮球,接收浮球反射的电磁波,因此,通过计算浮球的高度可以得到罐内介质的液位;改进后的雷达液位计安装方便,可用于封闭、半封闭和开放式容器的液位测量。导波管可以阻挡外部湍流和气泡引起的内部液位湍流,有效减小介质液位湍流引起的测量误差。通过安装测量套管,减少波导管中介质液位的挥发面积,通过运行液位补偿算法,有效减少易结晶介质挥发引起的测量误差,液位测量结果更稳定、更准确
 

测量结构安装要点;安装改进后的雷达液位计时,与罐壁保持一定距离,尽量避开加热管和混合机构,从而有效避免其对改进后的雷达液位计的干扰,确保改进后的雷达液位计能够准确测量液位。改进型雷达液位计的天线使用锥形天线zui佳。锥形天线没有防护罩,可有效防止被测介质因温度而在天线表面结晶,从而对测量造成不必要的影响;安装时波导管必须垂直于被测液位。电磁波时程的变化与波导的直径和内部的平整度有很大的关系。如果波导内部不均匀,电磁波的返回时间将增加,强度将减弱,因此无法获得准确的测量结果

设备应用;改进的雷达液位计用于测量储罐和地下储罐的液位。测量精度提高到0.1 mm,测量结果稳定可靠。重要的是,该设计有效地消除了外部测量环境对测量过程的影响,维护工作量小,大大节省了人力和材料成本,取得了可观的经济效益。稳定、准确的测量结果为安全生产提供了有效保障。
 
结论;鉴于雷达液位计在实际使用中遇到大量蒸汽、液位扰动、挥发性介质结晶等直接影响测量结果准确性的情况,雷达液位计天线通过在传统的容器液位测量装置上增加一个含有浮球的波导装置,可以有效降低蒸汽冷凝、介质结晶以及罐内介质液位波动引起的液位测量误差。这保证了液位测量的准确性,有效消除了环境和介质性质对改进型雷达液位计测量过程的影响;化工生产现场环境相对复杂,容器液位测量受多方面影响。如果不能准确测量容器的液位变化,很容易造提出以下建议成无法挽回的安全事故,造成重大的人员和财产损失。对于改进后的测量装置的安装、使用、维护和故障排除。