?隨石油化工行業(yè)的不時開展,對石油化工安裝中的儲罐、球罐、緩沖罐中的液體、漿料、顆粒物位與界面物位測量精度要求越來越高。雷達(dá)液位計,基于工夫行程原理的測量儀表,具有不受溫度、壓力、惰性氣體及蒸汽的影響等優(yōu)點,不只完成了準(zhǔn)確測量,簡化了工藝流程,大大進(jìn)步了消費效率,因此在工業(yè)消費的物位測量中發(fā)揚著重要的作用。
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1 雷達(dá)液位計
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雷達(dá)液位計在測量進(jìn)程中雷達(dá)發(fā)射電磁波,這些波經(jīng)被測對象外表反射后,被天線接納。
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目前,雷達(dá)液位計普遍采用調(diào)頻延續(xù)波(FMCW)技術(shù),即在一定工夫發(fā)射呈線性變化的頻率。由于電磁波的傳輸速度爲(wèi)常數(shù),經(jīng)過測量發(fā)射某一頻率和接納到該頻率的工夫,就可以計算出罐的液面空高間隔 D。設(shè)定罐高度 H 后,雷達(dá)液位計的外部軟件就可以計算出液位的高度 L=H-D。在選擇雷達(dá)液位計時,要思索的一個參數(shù)就是介電常數(shù)。雷達(dá)液位計的測量效果會遭到介質(zhì)介電常數(shù)值的影響。爲(wèi)了便于了解介電常數(shù),可與“電介質(zhì)”聯(lián)絡(luò)在一同?!半娊橘|(zhì)”是電導(dǎo)率低的物質(zhì)。電導(dǎo)率低,介質(zhì)的絕緣性好,或許說介電常數(shù)低;電導(dǎo)率高的,介電常數(shù)就高,介電常數(shù)越高,雷達(dá)反射信號越強,液位計的測量效果就越好。
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在石化罐區(qū),關(guān)于介質(zhì)介電常數(shù)小的儲罐(如烯烴),運用雷達(dá)液位計測量液位時效果差,常常呈現(xiàn)假液位景象。雷達(dá)液位計的測量方式屬于非接觸式,不受介質(zhì)的粘度、密度和腐蝕性影響。要使雷達(dá)液位計完成精確測量,良好的裝置是必不可少的,裝置時應(yīng)該使雷達(dá)波防止照射到罐里的妨礙物(如:管道、增強桿、攪拌器及物料的入口等),假如雷達(dá)波照射到這些強反射的金屬物體上,發(fā)生的回波會遠(yuǎn)比介質(zhì)的回波強,對介質(zhì)的測量就會呈現(xiàn)不準(zhǔn)的景象。爲(wèi)了防止液面動搖或其他攪擾,應(yīng)在儲罐里裝置雷達(dá)導(dǎo)波管,使雷達(dá)波在導(dǎo)波管里傳送。另外關(guān)于內(nèi)浮頂罐,雷達(dá)可以經(jīng)過導(dǎo)波管測量浮盤以下的液位。導(dǎo)波控制作時要求內(nèi)壁潤滑無毛刺,由于即便是很小的金屬毛刺,對雷達(dá)波的反射都要強于介質(zhì)對波的反射,會對雷達(dá)發(fā)生攪擾,招致誤判液面。
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介質(zhì)的特性也影響雷達(dá)液位計的正常運用。錦州開元石化無限責(zé)任公司的瀝青兩頭罐,用雷達(dá)液位計測量效果就不佳。在瀝青進(jìn)入罐時,約 200℃的瀝青發(fā)生少量煙氣,這類煙氣對雷達(dá)的電磁波發(fā)生反射,使雷達(dá)不能正確判別液面,致使雷達(dá)液位計的測量效果不佳。此外,瀝青煙氣會在雷達(dá)喇叭口處凝結(jié),日久凝結(jié)成了油狀物質(zhì),而這類油狀物質(zhì)又很難擦除潔凈,影響了雷達(dá)液位計的精確測量。
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2 雷達(dá)液位計接線與參數(shù)的設(shè)置
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裝置完成后,將液位變送器的外殼蓋擰下,取下顯示模塊后將電纜穿過纜塞,運用屏蔽電纜,依照接線圖接線,在變送器測儀將電纜屏蔽層接地。接完線后擰緊電纜塞,擰上外殼,接線完成。
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必需設(shè)置以下幾個參數(shù)才干保證雷達(dá)液位計的測量精確牢靠:(1)選擇顯示功用,是顯示液位還是間隔。(2)選擇顯示長度的單位。(3)輸出檢測罐的高度。(4)輸出死區(qū)間隔,等于法蘭的底部到最高的液位之間的間隔。(5)輸出天線的型號和天線延伸段的長度。(6)選擇顯示電流輸入功用。輸出對應(yīng)電流輸入值的檢測范圍。
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3 雷達(dá)液位計的裝置
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雷達(dá)液位計能否正確測量,依賴于反射波的信號,假如在所選擇裝置的地位液面不能將電磁波反射回雷達(dá)天線零碎或在信號波的范圍內(nèi)有攪擾物反射攪擾波給雷達(dá)液位計,雷達(dá)液位計就不能正確反映實踐液位,因而合理選擇裝置地位對雷達(dá)液位計非常重要。在裝置時應(yīng)留意以下幾點:雷達(dá)液位計天線的軸線應(yīng)與液位的反映外表垂直,不可裝置于罐頂的中心地位,否則會發(fā)生多重虛偽回波,攪擾回?fù)軙兄滦盘枂适А?/span>
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盡量遠(yuǎn)離進(jìn)料和排放口。由于液位在注入時會發(fā)生幅度比被測液體反射的無效回波大得多的虛偽回波。同時旋渦惹起的不規(guī)則液位會對微波信號發(fā)生散射,從而惹起的不規(guī)則液位會對微波信號發(fā)生散射,從而惹起有無效信號的衰減,所以應(yīng)避開它們。
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盡量遠(yuǎn)離攪拌、擋板等有能夠攪擾的地位。由于關(guān)于攪拌器等容器攪拌時會發(fā)生不規(guī)則的旋渦,會形成雷達(dá)信號的衰減。同時攪拌器的葉片也會對微波信號形成虛偽的回波,特別是被測物體的絕對介電常數(shù)較小和低液位時,攪拌器所形成的影響更爲(wèi)嚴(yán)重。
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在信號波束內(nèi)應(yīng)防止裝置任何地位,如溫度傳感器等。天線要平行于測量罐罐壁,有利于微波的傳達(dá)。裝置在罐直徑的 1/6--1/4 之間,最小雷達(dá)液位間隔罐壁應(yīng)大于 30cm,以防止微波發(fā)射到槽壁上發(fā)生虛偽的回波信號。
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雷達(dá)液位計用于測量腐蝕性和易結(jié)晶的物料液位時,爲(wèi)了避免介質(zhì)對傳感器的影響,制造廠普通都采用帶有聚四氟乙烯測量窗和別離法蘭構(gòu)造。這些部件的溫度不能太高,聚四氟乙烯的最低溫度爲(wèi)?200 度左右。爲(wèi)了防止低溫時雷達(dá)天線的影響,也爲(wèi)了避免天線上存在的結(jié)晶物影響儀表正常任務(wù),要求法蘭斷面和最高液位之間至多有 100--800mm 的平安間隔。
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對液位動搖較大的容器的液位測量,可采用附帶旁通管的液位計,以增加液位動搖的影響。防止與高壓或電流的電頻電機速度控制器等接觸。堅持發(fā)射錐體不受攪擾使發(fā)射錐體可以傳達(dá),使天線原理墻面,防止非間接的回波。混凝土倉應(yīng)離缸壁大約爲(wèi)?1m,最短間隔不應(yīng)小于 0.5m,金屬和塑料倉可以間隔罐很近,但是確保探頭不要碰到壁。喇叭型的雷達(dá)液位計的喇叭口要越過裝置孔的內(nèi)外表一定的間隔(大于 10mm),棒式液位計的天線要伸出裝置孔,裝置孔的長度不能超越 100mm,關(guān)于圓形或橢圓形的容器,應(yīng)裝在中心爲(wèi)?1/2R(R 爲(wèi)容器半徑)間隔的地位。當(dāng)儲罐制造資料的介電常數(shù)小于 7,如纖維強化玻璃、聚乙烯、聚丙烯或無鉛玻璃等,且壁厚適中時可裝置于儲罐內(nèi)部。
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若介質(zhì)儲罐爲(wèi)球描述器時,應(yīng)采用導(dǎo)波管或旁通管方式裝置,這樣可以消弭由容器外形所帶來的多重回波的攪擾,進(jìn)步信噪比。
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在測量介電常數(shù)較小的介質(zhì)(如液化氣、汽油,柴油、變壓器油的等)時,因這些介質(zhì)會對微波發(fā)生絕對較大的衰減,爲(wèi)進(jìn)步反射能量以確保測量精度,也應(yīng)該用導(dǎo)波管方式裝置。
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選擇好裝置地位后,裝置椎體天線的裝置垂直偏向小于±1 度。裝置時留意不要碰壞天線。裝置在室外時,要給液位變送器裝置維護(hù)蓋,以防日照和雨淋。
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4 完畢語
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經(jīng)過對罐區(qū)雷達(dá)液位計選型及裝置,罐區(qū)液位計在測量精度及臨時運用的牢靠性上失掉了很大的進(jìn)步。