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導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器的設(shè)計選型時須關(guān)注的事項
在石油化工行業(yè)中,液位的測量是一個非常普遍而重要的參數(shù),目前,國內(nèi)外測量液位儀表種類繁多,隨著計算機的發(fā)展,DCS系統(tǒng)的普遍應(yīng)用,用戶對現(xiàn)場儀表的要求也就越來越高。導(dǎo)波雷達(dá)液位計以其技術(shù)*、性能價格比高、能與DCS通訊等特點而為廣大用戶所接受。導(dǎo)波雷達(dá)液位計具有低維護，高性能、高精度、高可靠性，使用壽命長等優(yōu)點。在與電容，重錘等接觸式儀表相比較，具有*的*性。
微波信號的傳輸不受大氣的影響，所以它可以滿足工藝過程中揮發(fā)性氣體、高溫、高壓、蒸汽、真空及高粉塵等惡劣環(huán)境的要求。該產(chǎn)品適用于高溫、高壓、真空、蒸汽、高粉塵及揮發(fā)性氣體等惡劣環(huán)境，可對不同料位進(jìn)行連續(xù)測量。該儀器主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品,且安裝調(diào)試簡便，可以單臺使用，也可組網(wǎng)使用，可廣泛應(yīng)用于冶金、建材、能源、石化、水利、糧食等行業(yè)。
筆者在近的工廠技術(shù)改造項目中,共選用了十幾臺導(dǎo)波雷達(dá)液位計應(yīng)用在不同的場合,自2001年7月投運以來,工藝操作工及儀表維修工均反映此表運行狀況良好,未出現(xiàn)任何故障現(xiàn)象。
1 導(dǎo)波雷達(dá)液位計的原理導(dǎo)波雷達(dá)液位計運用了TDR原理(時域反射原理),TDR發(fā)生器產(chǎn)生一個沿導(dǎo)波桿向下傳送的電磁脈沖波,當(dāng)遇到比先前傳導(dǎo)介質(zhì)(空氣或蒸發(fā)氣)介電常數(shù)大的液體表面時,脈沖波會被反射。用超高速計時電路來計算脈沖波的傳導(dǎo)時間,電磁脈沖波傳輸距離s=vt,從而達(dá)到的液位測量。
2 導(dǎo)波雷達(dá)液位計的性能常規(guī)雷達(dá)液位變送器通過空間傳播電磁波,而導(dǎo)波雷達(dá)液位計采用一個波導(dǎo)體(探頭)傳播電磁波能量,故而它具有雷達(dá)液位儀的全部性能,而又有*的優(yōu)點。
2.1 性能不受工藝條件影響介質(zhì)的比重和介電常數(shù)變化對測量均無影響,霧氣和泡沫對測量也無影響。這是由導(dǎo)波雷達(dá)液位計的原理決定的。它采用傳輸時間來測量液位,介電常數(shù)不同,反射傳輸?shù)臅r間是一樣的,不同的只是傳輸信號的強度。信號在導(dǎo)波管內(nèi)傳播,避免了雜散信號的干擾。介質(zhì)比重的變化僅影響導(dǎo)波桿在所測介質(zhì)中的浮力,導(dǎo)波雷達(dá)液位計僅需測量電磁波的傳輸時間即可,無須信號的處理和辨別。
2.2 調(diào)校效率高由于電磁波是恒定的,編程組態(tài)時,只需輸入量程等有關(guān)參數(shù),不需要任何遷移來改變量程,不需現(xiàn)場標(biāo)定。大大提高了調(diào)校儀表效率。
2.3 采用兩線制回路供電,降低了能耗這是因為波導(dǎo)體為信號至液面往返傳輸提供了一條快捷而的通道,信號的衰減保持在小程度。輸出到波導(dǎo)體的信號能量可以非常小,約為0.1mW左右。因為避免了干擾,返回信號能量相應(yīng)較強。
2.4 安裝維護方便探頭與變送器之間的快速萬向接頭使安裝更為簡便,而且能更好地滿足將來的任何維修需要。
2.5 測量范圍寬而隨意由于探頭的長度可由60cm～2000cm任選,使得用戶*可按著自己的需要選用而不受固定模數(shù)的限制。
2.6 價格低導(dǎo)波雷達(dá)液位計的價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)雷達(dá)液位儀表而與浮筒液位計相當(dāng)。
3 導(dǎo)波雷達(dá)液位計的選型原則
3.1 探頭的選擇
由于導(dǎo)波雷達(dá)液位計是靠探頭傳播電磁波,故探頭的選擇亦可以說是導(dǎo)波雷達(dá)液位計的選擇。
3.1.1 按探頭能否彎曲來區(qū)分,可分為柔性探頭和剛性探頭;柔性探頭能彎曲,對于測量范圍較大的場合(一般長度是2米),可選用柔性探頭,當(dāng)然剛性未必不可,而只是剛性探頭過長,運輸困難。
3.1.2 通用工況下,干凈的低粘度液體(粘度<500CP)選用普通的同軸式探頭即可。這是應(yīng)用廣泛的探頭型式。
3.1.3 對于介質(zhì)常數(shù)較低(1.4～3.0)必須選用超介電常數(shù)同軸式探頭。對于粘度較大且有少量掛料的場合,可選用標(biāo)準(zhǔn)雙桿式探頭。
3.1.4 高溫高壓場合必須選用高溫高壓同軸式探頭。
3.2 安裝方式的選擇導(dǎo)波雷達(dá)液位計的安裝方式有三種,如圖1所示?！?/span>
對于新上儀表,頂置式安裝為,該種安裝方式簡便,不需要截止閥,不需要伴熱,安裝費用為低。
對于改造項目更換儀表的場合,如原來已是側(cè)側(cè)式或底側(cè)式浮筒液位計,就可利用原來的安裝形式。
4 導(dǎo)波雷達(dá)液位計使用注意事項
4.1 導(dǎo)波雷達(dá)液位計雖然應(yīng)用廣泛,但并非,適用所有場合,對于存在的結(jié)垢或掛料現(xiàn)象的介質(zhì),電磁波反射的是一個虛假的液位,這種場合不宜選用。
4.2 非穩(wěn)定區(qū)域存在,在此區(qū)域內(nèi),液位讀數(shù)的線性度不好,介電常數(shù)的大小決定了該區(qū)域的數(shù)值。
5 結(jié)束語通過以上的討論,導(dǎo)波雷達(dá)液位計是一種性能可靠的液位測量儀表,維修量小,性能價格比高,必將得到更廣泛的應(yīng)用。