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雷達(dá)物位計

雷達(dá)液位計油庫使用該如何設(shè)計選型

時間:2023/9/11閱讀:267
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安裝注意事項

 雷達(dá)液位要杜絕安裝儲罐頂部的中心處,這是因為天線發(fā)射的電磁波是在罐內(nèi)整個空間傳播的,罐壁和罐底反回來的電磁波會集中在中心處,形成很大的干擾,會淹沒正常的從介質(zhì)表面反射回來的電磁波。
       采用喇叭天線雷達(dá)液位計,天線伸出接管至少10mm,如果在容器上的接管長度無法滿足上述要求,可以使用天線延伸管或咨詢制造廠設(shè)計合適的接管長度。

       沒有配置導(dǎo)波管的雷達(dá)液位計根據(jù)天線形式的不同,所要求的儀表安裝連接短管距罐內(nèi)壁的距離也不同。通常,液位計連接短管中心距管內(nèi)壁的距離不宜小于波束寬的1/2。波束寬=2×測量距離×tan(波束角/2),波束角為雷達(dá)波能力密度達(dá)到zui大值的一半時的角度。當(dāng)天線發(fā)射的微波頻率固定時,尺寸越大,波束角越小。拋物面天線相比于喇叭形天線,波束寬要小的多。

天線形式及設(shè)計選型
        天線的結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì),應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的特性,儲罐類型、開口、罐內(nèi)溫度、壓力等因素確定。常見的形式有喇叭形(錐形)天線,拋物面天線,導(dǎo)波管陣列(平面)天線和棒狀天線等。
        對于常規(guī)的拱頂罐,雷達(dá)液位計應(yīng)是喇叭形(錐形)天線設(shè)計,可無需使用導(dǎo)向管,且可以靠近罐壁安裝,并保證測量的準(zhǔn)確度。
        對于比較粘稠和需要伴熱的拱頂罐,具有抗粘連能力的拋物面天線雷達(dá)非常適合,通常不用設(shè)導(dǎo)波管。
        對于浮頂罐,雷達(dá)液位計應(yīng)采用平面天線設(shè)計,以便于安裝在油罐的導(dǎo)波管上。
        對于高壓球罐,天線形式為加長喇叭口天線配導(dǎo)波管,還要配套提供一體化球閥,便于雷達(dá)液位計在帶壓狀態(tài)下的維護(hù)。為了在儲罐帶壓運行條件下進(jìn)行測量校驗,需要安裝參考設(shè)備:在導(dǎo)波管孔內(nèi)的參考針以及位于下方管道末端的帶參考環(huán)的反射板可在固定距離和已知的距離提供參考回波。

介質(zhì)特性對測量的影響
        液體介質(zhì)的相對介電常數(shù)、液體表面的穩(wěn)定程度和氣泡等因素都會影響雷達(dá)波信號的反射,可能導(dǎo)致液位計無法正常工作。
        雷達(dá)液位計測量罐內(nèi)液面時,是穩(wěn)定的,規(guī)則的液面。但是當(dāng)液體有流進(jìn)流出時,會有波浪使液面波動,在生產(chǎn)過程中還可能出現(xiàn)沸騰或起泡沫的現(xiàn)象,使液面變得模糊。
        電磁波在介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)的介電常數(shù)越小,衰減率越大,衰減率大了反射率就小。所以介電常數(shù)小--反射率弱--信號強(qiáng)度低。當(dāng)被測介質(zhì)的相對介電常數(shù)小到一定值時,雷達(dá)波的有效反射信號衰減過大,儀表接受到的反射波能量過小,再加上干擾波會導(dǎo)致液位計無法正常工作。不同公司的雷達(dá)液位計對zui小相對介電常數(shù)的要求是不同的,這是因為介電常數(shù)的大小與溫度和電磁場有關(guān)。但是通過其他措施減少電磁波反射能量損失或提高儀表內(nèi)部的信號處理技術(shù),儀表對相對介電常數(shù)zui低值的硬性要求也越來越小。
        目前主要廠商的產(chǎn)品可以測量相對介電常數(shù)只有1.2的介質(zhì)。
        對于沸騰或擾動大的液面或被測介質(zhì)介電常數(shù)小,或為消除儲罐、容器結(jié)構(gòu)形狀可能導(dǎo)致的干擾影響,應(yīng)采用導(dǎo)波管及其它措施,增強(qiáng)回波信號,以確保測量精度。

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