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雷達(dá)液位計選型要點和調(diào)試安裝注意事項
隨著國內(nèi)能源儲備需求量的急速增加，許多儲備罐區(qū)工程的數(shù)量也不斷增加,，對于石油罐區(qū)的油料液位的監(jiān)測與控制是一項重要的日常工作，液位儀表在其中發(fā)揮了重要的作用,，是實現(xiàn)罐區(qū)自動化控制的重要組成部分,。雷達(dá)液位計作為優(yōu)勢明顯的新型液位測量儀表，越來越多地出現(xiàn)在石油罐的液位控制之中,。雷達(dá)液位計一開始是從油輪的液面測量中發(fā)展而來的,，其特點是無盲區(qū)、非接觸測量,、不受被測液體的物理特性變化影響,，些特點解決了原先大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)插入式儀表檢測元件易被介質(zhì)污染和腐蝕等諸多難題；而且雷達(dá)液位計發(fā)出的安全波,，能可靠地測量其它液位測量儀表所達(dá)不到的液位測量精度此外,，它的雷達(dá)波還能穿透許多泡沫或煙霧、蒸汽介質(zhì),，而不受變化的環(huán)境影響,，而能可靠地測量其液位的值。
并且由于雷達(dá)液位計可實現(xiàn)模擬信號與數(shù)字信號兼容,，符合HART協(xié)議,，能為用戶提供更多具有吸引力的方案，特別適用于液面波動大,、凝潔,、懸濁液、非常粘稠漿液,、臟污介質(zhì)及有腐蝕性的液面測量,。因此是一種可靠性、性價比高的*的罐區(qū)液位檢測儀表,，我公司目前供貨與服務(wù)的用戶已經(jīng)遍及全國各地,，在雷達(dá)液位計的選型、安裝,、使用,、后期維護(hù)過程中積累了豐富的經(jīng)理，歡迎各類有產(chǎn)品需求的用戶與我公司合作,。本文即是為大家針對于雷達(dá)液位計選型,、安裝及使用上的相關(guān)信息作一個簡單介紹。
1.雷達(dá)式液位計的工作原理及分類雷達(dá)式液位計根據(jù)脈沖-回波方式工作,，其工作天線向被測對象發(fā)射出波長較短的微波脈沖,，一部分微波穿過了被測介質(zhì)，另外一部分在被測物料的表面產(chǎn)生反射后,，由發(fā)射器接收,，也就是說,，發(fā)射器同時還起著接收器的作用。發(fā)射天線到物料表面的距離正比于微波脈沖的運行時間：D=C.t/2式中：D為發(fā)射天線與物料間的距離,；C為光速,；t為運行時間。
發(fā)射與反射波束中的每一點都采用超聲采樣方法來采集,，經(jīng)信號處理后得到介質(zhì)與發(fā)射天線之間的距離,，但這種測量原理不適合于近距離的高精度測量。
如果希望高精度測量,，則需要應(yīng)用頻差原理。假設(shè)1個40米高的空罐,，微波往返的時間大約是1.33*10-7s,。而當(dāng)逐漸滿罐時，往返時間還會逐漸減少,，在如此小的測量范圍內(nèi),，要想達(dá)到高精度（1mm），用測量時間的辦法來計算準(zhǔn)確的距離是十分困難的,。于是,，復(fù)合脈沖雷達(dá)技術(shù)應(yīng)運而生，應(yīng)用這種技術(shù),，一段經(jīng)調(diào)制的脈沖被同一天線發(fā)射和接收,，由被測介質(zhì)表面返回的脈沖信號不斷地與天線發(fā)射的一個固定頻段的脈沖信號作比較，其頻差代表了所測距離,，從而測得液位高度,。
依據(jù)測量原理的不同，雷達(dá)式液位計可分為兩類,。一類是控制級雷達(dá)式液位計,，其精度一般在10mm左右；另一類是計量級雷達(dá)式液位計,，它可用于準(zhǔn)確計量結(jié)算,，精度達(dá)1mm。從結(jié)構(gòu)上看,，又可分為桿式天線,、喇叭天線和纜式天線等幾種。
2.主要性能特點和選型各廠商生產(chǎn)的雷達(dá)式液位計工作頻率不同,， 以前的產(chǎn)品一般在5.8～10.3GHz之間,，目前26GMHz的雷達(dá)液位計已經(jīng)成為主流，潤中儀表科技有限公司雷達(dá)液位計的生產(chǎn)線升級已經(jīng)完成,，現(xiàn)在供應(yīng)市場的全部是26GMHz的高頻雷達(dá)液位計產(chǎn)品,。波源的發(fā)射功率均很低,，如EH公司的產(chǎn)品發(fā)射功率為0.25mW，能量密度為0.00015W/c㎡,，而的發(fā)射功率為2W,，能量密度為0.001W/cm²；微波爐內(nèi)的能量密度為1W/cm²,，爐門口的泄漏量為0.005W/cm²,。可見雷達(dá)式液位計是很安全的,，可安裝于各種金屬,、非金屬容口在或貯槽內(nèi)，對人體及環(huán)境均無傷害,。
從原理上來看,，微波測量與溫度、壓力及灰塵無關(guān),，因此適用于高溫條件下的測量,，但此時為了保證系統(tǒng)工作的安全可靠，應(yīng)采取特殊的法蘭對天線部分進(jìn)行空氣冷卻,。微波傳輸不需要空氣介質(zhì),，所以在真空或受壓條件下也能進(jìn)行測量，某些型號的產(chǎn)品高工作壓力可達(dá)6.4MPa,，微波在物料表面被反射時,，信號強(qiáng)度會衰減，而當(dāng)介電常數(shù)過小時,，則信號會衰減過大,，導(dǎo)致無法測量。因此要求被測物料的介電常數(shù)不得低于一定的值,，其具體大小取決于量程大小,，對具體某種型號的產(chǎn)品而言，被測介質(zhì)的介電常數(shù)越低,，則測量范圍就越小,。而對導(dǎo)電物料進(jìn)行測量時，測量過程與相應(yīng)的介電常數(shù)無關(guān),。
在選型時,，應(yīng)充分考慮被測物料的具體情況。根據(jù)工藝介質(zhì)的公稱壓力,、公稱直徑和溫度選擇對應(yīng)的連接法蘭,，根據(jù)量程、介質(zhì)的介電常數(shù)、搖晃程度,、渦旋及泡沫等,，決定天線尺寸，量程越大,、介電常數(shù)越低,，則天線尺寸應(yīng)該越大；如測量場合為強(qiáng)腐蝕性,，應(yīng)選用表面涂覆防腐蝕的材料的桿式天線測量系統(tǒng),；如測量場合為高溫（超過2000C）、高壓時,，應(yīng)選用帶天線延伸管的高溫型和高壓型,；若介質(zhì)易冷凝則可選用帶屏蔽管的桿式天線系統(tǒng)。
當(dāng)進(jìn)行限位探測時,，EH公司推出了微波限位開關(guān),，它由只發(fā)射器、只接收器和只包括了供電及繼電器輸出的組合裝置構(gòu)成,，由微波發(fā)射器發(fā)出的信號被安裝于徑向位置上的接收器接收,，若微波信號因物料的吸收而衰退減發(fā)生變化,，則位于接收器中的放大器觸發(fā)輸出繼電器,，由于絕緣塑料板，如聚乙烯,、聚丙烯,、聚四氟乙烯及聚酯板等對微波幾乎不產(chǎn)生衰減作用，所以此種開關(guān)極宜對壁厚達(dá)幾個厘米的塑料罐進(jìn)行非接觸式限位探測,。當(dāng)此種開關(guān)用于金屬儲罐上時,，由于微波遇到金屬表面會發(fā)生強(qiáng)反射，必須在罐壁上加裝合適的塑料窗口,，以確保微波信號順利地通過,。
3.調(diào)試安裝及使用雷達(dá)液位計輸出的模擬信號，其上4～20mADC疊加數(shù)字信號,，實現(xiàn)模擬信號與數(shù)字信號兼容,，符合HART協(xié)議，它能為用戶提供更多具有吸引力的方案,，特別適用于液面波動大,、凝結(jié)、懸濁液,、非常粘稠漿液,、臟污介質(zhì)及有腐蝕性的液面測量。具有持續(xù)頻率自標(biāo)定,，確保穩(wěn)定的測量精度的自標(biāo)定測量功能,；符合HART協(xié)議的數(shù)字通訊,，可借助通訊設(shè)備或便攜式手持設(shè)備進(jìn)行液位變量的處理；輸出為模擬信號疊加HART數(shù)字信號,，應(yīng)用4～20mAHATR手操器可將輸出信號組狀為液位,，經(jīng)計算的體積或標(biāo)準(zhǔn)體積；所有的組態(tài)信息和程序都存儲于不可擦除存儲器內(nèi),，當(dāng)中斷電源,，重新供電后，所有的數(shù)據(jù)都可以重新恢復(fù),；連續(xù)的自標(biāo)定其頻率來保證指標(biāo)中的液位的精度,。
雷達(dá)式液位計安裝時應(yīng)注意下面一些問題：
（1）發(fā)射天線中心軸線與被測物料表面保持垂直，并與罐壁至少保證30cm的間距,。
（2）天線喇叭口的前端應(yīng)伸入料罐內(nèi)部,，以減少由于安裝接管和設(shè)備間焊縫所造成的發(fā)射能量損失。
（3）避免安裝于貯罐中心位置,，因為這樣會使虛假回液增強(qiáng),。
（4）不要安裝在加料口的上方主要為防止加料時可能產(chǎn)生輻射被被測液面反射的有效回波大得多的虛假回波。
4.結(jié)束語由于雷達(dá)式液位計無可動部件,，沒有機(jī)械磨損,、非接觸式測量、維護(hù)量少,、標(biāo)定簡單,、精度高，某些公司的產(chǎn)品平均*時間（MTBF）已超過60年,，并具有其它一些物位儀表所沒有的優(yōu)點,，所以得到越來越廣泛的應(yīng)用。
近年來,，新的技術(shù)層出不窮,。有的雷達(dá)液位計加大發(fā)射功率，取樣次數(shù)高達(dá)每秒幾十次,，已經(jīng)可以用于帶多層攪拌槳葉的容器液位測量,。有的利用平面天線技術(shù)，它在平面天線上分布多點發(fā)射源,，同時發(fā)射并接收電磁波,，信號同時離開平面天線，抵達(dá)液面后,，一個干凈的平面波被返回,，憑借的序列回波，可以達(dá)到*的物位測量精度。還有如寬矩陣線性平面天線技術(shù),，避免了由于罐壁反射對測量精度的影響,。
隨著技術(shù)進(jìn)步，雷達(dá)式液位計必將以其獨到的優(yōu)點在各行業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用,。