Принципы измерения, характеристики и применение радиолокационного уровнемера.

Радар уровеньРадарный уровнемер — это бесконтактный прибор для измерения уровня жидкости, не имеющий движущихся частей и полностью не требующий технического обслуживания. После многих лет применения и технических усовершенствований прибор в настоящее время широко используется в нефтехимической промышленности и получил признание пользователей. В данной статье кратко рассматриваются два различных принципа измерения радарного уровнемера, а также указываются подходящие области применения и требования к установке, исходя из его характеристик и преимуществ.

1. Принцип измерения и характеристики радиолокационного уровнемера

Радарный уровнемер использует электромагнитные волны сверхвысокой частоты, передаваемые на поверхность жидкости в измеряемом контейнере через антенну. Когда электромагнитная волна достигает поверхности жидкости, она отражается обратно и принимается той же антенной. Записывается разница во времени между переданной волной и эхом, на основе которой рассчитывается уровень жидкости.

Радарный уровнемер имеет два режима работы, соответствующие двум принципам измерения.

(1) Импульсный микроволновый режим (PTOF)

Этот режим представляет собой систему измерения временного перемещения "top-down". Система измерения периодически передает через антенну микроволновый импульс фиксированной частоты с фиксированной полосой пропускания, который принимается радиолокационной системой после отражения от поверхности измеряемого материала. Антенна принимает отраженный микроволновый импульс и передает его в электронную схему. Микропроцессор обрабатывает сигнал, идентифицирует эхо, генерируемое микроволновым импульсом на поверхности материала, и на его основе вычисляет уровень жидкости. Время, пропорциональное измеренному расстоянию до уровня жидкости, преобразуется в электрический сигнал.

(2) Непрерывная волна с частотной модуляцией (FMCW)

Источником микроволнового излучения этого радарного уровнемера является управляющий генератор X-диапазона. Микроволны, излучаемые антенной, представляют собой непрерывную волну с линейной частотной модуляцией. Когда эхо-сигнал принимается антенной, частота микроволнового излучения изменяется. Разница частот между передаваемой волной и эхо-сигналом пропорциональна расстоянию от антенны до поверхности жидкости, и на основе этого рассчитывается высота уровня жидкости.

2. Характеристики радиолокационного уровнемера

(1) Радарный уровнемер в основном состоит из электронного блока управления и антенны. В нем отсутствуют движущиеся части и механический износ. По сравнению с прибором измерения уровня жидкости с механическими частями, он имеет более длительный срок службы. Он действительно не требует технического обслуживания.

(2) Радарный уровнемер может использоваться для измерения уровня большинства жидкостей. Излучаемые им микроволны могут проходить через вакуум, не требуют среды передачи и менее подвержены влиянию атмосферы, пара и летучих веществ в резервуаре.

(3) Используется бесконтактное измерение, на которое не влияют физические свойства, такие как уровень жидкости, плотность и концентрация в резервуаре. Оно обладает большим диапазоном измерения и высокой коррозионной стойкостью.

(4) Он обладает преимуществами простоты установки, низкой частоты отказов, простоты обслуживания, высокой точности и высокой надежности.

(5) Он использует два режима вывода: цифровой и аналоговый, и может быть сконфигурирован в шинном режиме для одного или нескольких устройств, которые легко подключаются к верхнему компьютеру мониторинга.

(6) Прибор имеет низкий уровень излучения и практически не причиняет вреда окружающей среде и персоналу.

3. Выбор и применение радиолокационного уровнемера

Существует множество типов радарных уровнемеров. При выборе в первую очередь следует учитывать влияние температуры, давления, плотности, вязкости и коррозионной активности измеряемой среды на его характеристики. Поэтому при выборе необходимо подобрать подходящие антенны и измерительные приборы в соответствии с характеристиками среды в конкретных условиях эксплуатации. Для резервуаров малого объема и сложной формы или применений, где необходимо измерять несколько границ раздела жидкостей, рекомендуется использовать радарный уровнемер с волноводной антенной; для резервуаров со сложной средой измерения, например, с летучими веществами, коррозионными средами, высоким давлением и высокой температурой, рекомендуется использовать радарный уровнемер с бесконтактной антенной. Поскольку уровнемер не контактирует со средой, это позволяет избежать влияния физических и химических свойств среды на точность измерения или повреждения самого уровнемера.

Поскольку точность, ежедневное техническое обслуживание и срок службы радарного уровнемера напрямую влияют на эффективность производства и экономическую выгоду предприятия, отличное качество и удовлетворительное послепродажное обслуживание имеют решающее значение для пользователей.

Принцип выбора в основном рассматривается с учетом следующих аспектов, и соблюдаются соответствующие технические условия выбора прибора:

(1) Характеристики прибора; (2) Характеристики среды; (3) Условия установки; (4) Условия окружающей среды; (5) Экономические факторы.

Характеристики среды, в которой измеряется уровень жидкости, оказывают определенное влияние на диапазон измерений. Жидкости с меньшей диэлектрической постоянной оказывают большее влияние на дальность измерения радарного уровнемера, что уменьшает диапазон измерений; жидкости с большей диэлектрической постоянной оказывают меньшее влияние на дальность измерения радарного уровнемера, что увеличивает диапазон измерений.

Характеристики различных типов радарных уровнемеров имеют свои особенности. Выбор подходящей модели следует анализировать и определять в соответствии с конкретными условиями эксплуатации, такими как требования к использованию, температура, давление, коррозионные свойства измеряемой среды и размеры используемого пространства. Например, различные антенны могут удовлетворять различным требованиям к измерениям. Наиболее часто используемая конусная антенна может быть установлена ​​на верхней части резервуара или волноводе буферного и накопительного резервуара, что подходит для мест измерения с большим диапазоном измерений, в то время как параболическая антенна подходит для измерения уровней жидкой и твердой фаз и может использоваться для измерений на чрезвычайно больших расстояниях. Малая рупорная антенна подходит для небольших емкостей, а плоская антенна подходит для различных условий эксплуатации.

Существует множество типов приборов для измерения уровня жидкости, и каждый метод измерения имеет свои особенности и области применения. Радарные уровнемеры могут удовлетворить определенные требования к измерению уровня жидкости. Они отличаются стабильной и надежной работой, удобством и безопасностью эксплуатации, высокой помехоустойчивостью и большой площадью измеряемой среды, что позволяет достичь высокой точности измерения. Поэтому радарные уровнемеры, благодаря своим характеристикам и преимуществам, неизбежно будут широко использоваться в нефтехимической промышленности.