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雷达液位计在槽体液位测量中的影响因素及应用特点

发布时间:2021-07-15 09:13:45 人气:109

随着生产技术的进步,曾经是高端的雷达液位计产品现如今已经走入寻常百姓家,目前雷达液位计的测量技术已经相当成熟,在许多工业领域都有着普遍的使用,对于一般性的测量现场雷达液位计都有着非常优秀的表现,测量液位过程中的众多优点得到了用户一致的认可,不过对于易挥发结晶介质的液位测量仍然存在不同程度的局限性。为增强雷达液位计的使用性能,通过对生产过程中使用的雷达液位计在对槽体液位测量中出现的一系列问题进行深入分析,并结合雷达液位计的测量原理和结构特点,本文提出了一种利用雷达液位计与导波管相结合的测量方法,为化工企业生产中雷达液位计的使用提供了参考。
 
 
  该改进型雷达液位计结构简单,易于安装与维护,有效避免了槽体液位测量中液位波动、测量介质等因素的影响,使测量精度提高了10倍以上,抗干扰能力大大增强,确保了测量结果的稳定性和准确性。
 
  该改进型雷达液位计的创新性在于结合了导波管与雷达液位计的优点,成功解决了雷达液位计在液位测量过程中的局限性。该研究成果解决了槽体液位测量过程中常见的问题,同时为石化、焦化、化工等行业生产过程中雷达液位计的使用方法提供了一些启示。
 
 1 背景介绍
     工业生产中经常会遇到对容器内液体的物位测量的情况,人们运用多种方法来进行液位的测量,导波雷达液位计和普通雷达液位计就是两种常用的液位测量仪表。但由于环境和工况等因素的影响,导致两者在液位测量过程中均存在很大的局限性。特别是在焦化行业中槽体等杂质较多的环境,导波雷达液位计为接触式测量,其导波杆会被粘上焦油等杂质,从而影响液位计的正常测量。与之相比,可实现非接触式测量的雷达液位计更显优势,其不接触被测量介质,从而避免了上述情况的出现,但液面波动也会影响普通雷达液位计的测量精度。采用非接触式液位测量的方式还有超声波液位计,但其信号的“拖尾”现象影响了**时间准确性,进而影响液位测量的精度。雷达液位计是一种采用微波测量技术的非接触式液位测量仪表,目前较为广泛地应用于地下槽体的液位测量。当被测量液面平静时,雷达波反射较好、测量精度高。但实际应用中,由于槽体内液位环境较为复杂,设备受到漂浮物、结冰、液体流入和泵出时造成的液面波动、雷达天线表面结晶等因素干扰,会出现测量数据波动,这将直接导致测量数据无法真实反映液位信息。
 
  针对以上影响槽体液位测量的因素,对雷达液位计及其附属设备的结构和测量方法进行了针对性改进,可有效避免以上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。多次试验表明,该方法稳定、可靠,改进后的测量系统在实际应用中具有良好的使用效果。
  2 雷达液位计的组成及工作原理
  2.1 组成概述
雷达液位计由天线系统、电子部件、微处理器组成。天线系统的作用是为了发射微波脉冲和接收反射回波,电子部件将时间信号转换成物位信号,微处理器可以准确分辨出物位回波去除虚假回波。普通雷达液位计结构如图1 所示。
 
 
  2.2 工作原理
雷达液位计的工作原理是通过天线向被测介质物位发射电磁波,测出电磁波发射和反射回来的时间,从而计算出容器内液位。雷达液位计的天线系统发射极窄的电磁波脉冲。这个脉冲以光速在空间内传播,遇到被测介质表面,其部分能量被反射回来,被同一个天线系统接收。发射脉冲与接收脉冲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之间的时间差与微波波速之间的关系,实现容器介质液位的测量。由于电磁波的传播速度极高,发射脉冲与接收脉冲的时间间隔很小(ns 量级),因此很难确认时间间隔大小[6]。目前,市场主流雷达液位计有两类,一类是发射频率固定不变的雷达液位计, 另一类是等幅可调频率雷达液位计。
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