罐区液位计 储罐常用液位计

罐区液位计 储罐常用液位计

导波雷达物位计是基于TDR（时域反射）原理的连续物位测量产品，该仪表具有稳定性高、测量 精度高、应用场合广等优点，相比其它原理的仪表，产品具有受所测物料的介电常数变化及密度变化影响小、抗粉尘、抗雾气的特点。

测量原理：

雷达物位计天线发射较窄的微波脉冲，经天线向下传输，这个脉冲以光速在空间传播，遇到被测介质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收，发射脉冲和接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于电磁波的传播速度极高，发射脉冲和接收脉冲的时间间隔很小（纳秒量级）很难确认。26G系列雷达物位计采用一种特殊的相关解调技术，可以准确识别发射脉冲和接收脉冲的时间间隔，从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。    

特点：

雷达物位计采用了高达26GHz的发射频率，因而具有以下特征：

Ø波束角小，能量集中，具有更强抗干扰能力，大大提高了测量精度和可靠性；

Ø天线尺寸小，便于安装和加装防尘罩等天线防护装置；

Ø测量盲区更小，对于小罐测量也会起到良好的效果；

Ø波长更短，对小颗粒状物质的料位测量更合适。

采用了先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术，因此雷达物位计可应用于各种复杂的工况。采用脉冲工作方式，雷达物位计发射功率极低，可安装于各种金属、非金属容器内，对人体及环境均无伤害。         

类型：

类型：

雷达液位计在化工罐区储罐液位测量中的应用研究：

化工储罐材质不同, 且外形体积庞大, 通常在室外安置, 因此对液位测量仪表的安装及性能提出了更高要求。华陆雷达液位计凭借发射反射与接收基本原理, 推算出天线、被测介质表面的间距。但液位测量仪表类型多样, 适用范围与优势特征也存在差异, 还需根据实际情况合理选择使用。

雷达液位计在大型化工储罐中的应用优势, 主要体现在安全节能、适用范围广、准确度高等方面。液位测量仪表类型多样, 包括磁翻板液位计, 与浮球液位计等, 在高危险区域的应用, 要求液位测量系统实时反应的动态参数真实准确, 以提高成品计量管理水平, 规避储罐泄漏等风险, 从而带动石油化工企业可持续发展。

1 华陆雷达液位计概述

1.1 原理

其工作原理相对简单, 涉及发射与反射、接收三个步骤。依托高频波导原理, 设备的电磁波信号, 借助聚四氟乙烯发射极, 从天线末端发出, 发射波接触被测物料表面后, 随即产生反射回波信号, 被天线接收。依托时间扩展原理, 根据发射脉冲, 与接收脉冲的时间, 计算出被测介质表面, 与天线间的距离, 终实现灌区液位测量。但实际上, 受复杂工况影响, 易出现虚假回波情况, 降低了液位测量精确度。为减少或规避这一现象, 增设了自动抑制虚假回波的功用, 消除干扰智能化, 液位回波辨别更加准确。

1.2 特征

一是准确度高。电磁波稳定, 不受环境干扰, 测量系统与被测介质、储罐无直接接触;对此, 能在任何环境下, 精确的展开测量。二是被测介质广泛。如同可见光, 具有明显的穿透性特征, 被测介质属性直接影响反射功率, 指介电常数与导电性, 降低的介电常数, 反射的回波信号效果越差, 反之效果越加。由于液体介质具有较大的介电常数, 反射效果得以保证;对此, 可应用于浆状或液体介质, 同时不受介质的腐蚀性, 或是毒性等性质影响, HLRD314液位计的测量精确度得以保证。三是安全节能。储罐为金属材质, 外壁静电能够屏蔽雷达发射的微波脉冲, 加之微波发射功率不高;对此, 液位计的应用, 受场地限制影响不高, 同时对人体无害。

2 罐区常用仪表类型分析

2.1 伺服液位计

依托于浮力平衡原理, 完成液位测量, 浮子由伺服电动机驱使, 随着被测介质液位升降而调整。受测量线上重力制约, 在外轮毂磁铁上, 形成一定的力矩, 电磁传感器输出变化的电压信号, 从而促使磁通量调整。伺服电动机运动, 主要受CPU参考电压, 与电压值间的差值制约, 从而使浮子不断寻求新的平衡点。浮子与被测介质直接接触, 安装在灌顶, 在罐内需先预设导管。具有两点特征, 一是成本高;二是可测量多种参数, 如密度、界位与液位等。不适用于腐蚀性, 与浆状等粘度高的液体, 适用于轻质油品, 洁净介质, 以及轻质烃类液体。

2.2 磁致伸缩液位计

依托于磁致伸缩原理, 利用导杆滑动浮子, 受液位升降而变化;对此, 与被测介质直接接触。通常安装在罐顶。具有两点明显特征, 一是成本低;二是可测量多种参数, 如温度与液位、界位等。不适用于浆状等粘稠液体, 适用于非结晶、洁净介质。

2.3 雷达液位计

无论是接触式, 还是非接触式的雷达, 都依托于雷达波测量原理, 完成液位测量。基于接触式雷达角度分析, 也称作是导波雷达, 与被测介质直接接触, 微波利用金属导体传播, 沿导体向下传播发射波。测量不受泡沫、粉尘、罐内搅拌、安装空间等因素影响, 能量损失相对较低。安装在罐侧或罐顶。特征包括三点, 一是成本低;二是不受挂料影响;三是罐内障碍物几乎无干扰。适用于烃类液体, 轻重质油品。非接触式雷达, 与被测介质不接触, 安装在罐顶。优势如下;一是不受被测介质形态影响;二是安装维护便利;三是量程范围广泛。适用于烃类液体, 轻重质油品, 与强腐蚀性、高温高压等恶劣工况, 确保波束角区内无障碍。

3 雷达液位计安装

合理安装HLRD311雷达液位计, 对提高测量精度意义重大, 但在安装时, 应当注意以下几点;一是确保波束角区内, 不能出现障碍物影响。受雷达液位计工作形式影响, 提高液位测量精确度, 不能在发射角内出现干扰, 尤其是能够引起反射的装置。二是不能与罐中心, 或是物料进出口近距离接触, 液位不稳定, 易造成虚假反射回波, 直接影响测量结果。为减少虚假回拨影响, 传感器应当远离罐壁、罐中心, 要求传感器管口, 与罐壁间距, 约为罐半径1/3。三是与强涡流处远离, 尤其是带有搅拌, 或是有化学反应的工况时, 可施以导波管, 或是旁通管的安装方式, 确保液位真实测量。同时要求管表面光滑, 无毛刺等情况, 开对称小孔, 以减少回波影响。

4 华陆雷达液位计应用维护

罐区自动监控管理系统, 其功能体现在以下几方面;一是自动监控计量。能够自动计量油温等数据;对油温高、低限等异常情况自动报警, 以声光等形式报警。按照油品动态流程, 以及液位的变化, 自动发放接收油品, 当液位超限, 则停止接收或发放。能够修改报警限, 与安全高度等参数设置。二是计量管理。包括库存管理、作业管理、数据查询与权限管理。三是历史参数查询。借助参数历史曲线, 查询参数历史数据, 或是历史报警。四是报表打印。包括油品计量报表, 及其计量作业分户账, 作业测试报表等。五是网络管理。通过浏览器, 可实时监视计量数据, 以及动态流程等。用户修改过程控制限制, 确保现场安全。基于分布式结构体系式, 实现数据共享, 以及分布式数据库设立。六是数据库接口。通过数据库接口, 发挥监控软件的作用, 如访问支持接口的数据系统, 以及数据文件等。

4.1 参数监测方法

包括液位计量法与静压计量法, 后者借助压力变送器, 测量油品介质作用, 在罐底部静压, 以实现密度、液位、油温等参数的测量。两种方法结合, 能够精确测量多参数, 提高计量成效的同时, 提高了罐区进销存管理自动化与信息化水平。

4.2 故障处理

基于液位测量与检尺值出现偏差的角度分析, 如空罐值设置不合理, 设置正确数值即可。测量范围的干扰, 需施以回拨抑制。但测量误差与测量干扰, 与空罐高度设置不合理因素有关。当测量误差>0.5m, 一般是干扰所致, 误差<0.5m, 是空罐高度设置不合理所致。

从测量值波动入手分析, 针对于回拨抑制错误, 导致的有效回拨小, 或是无回波, 应当及时将错误的回波抑制删除, 重新设置即可。同时需设置正确, 以及科学的过程条件。

基于设备跳值故障角度分析, 部分雷达液位计, 在工作中会跳到大值, 针对于这一现象, 推测与较长的安装短管, 或是无对中圆盘等因素有关, 致使进出油时, 缆绳出现摆动, 并向安装短管靠近, 继而形成了错误回波。处理方法如下;一是提高盲区值, 加大至0.5-1.0m, 二是待到其跳到大值后, 施以适当的回波抑制即可。

基于非线性无法角度分析, 即液位计在高液位时, 测量值准确, 在低液位时, 出现测量误差。针对于导波管的雷达, 当导波管直径不合理, 也会出现此类情况。如将165m直径, 改为203.2mm导波管直径后, 液位指示从原来的2.69m, 下降至2.46m, 误差0.23mm, 导管直径处理后, 液位测量误差也直接降低, 直到在合理范围内。使用缆式雷达时, 推测与缆绳过短有关, 如14.5m空罐值条件下, 设置13m长度缆绳, 在1.5m液位以下的介质, 雷达液位计将无法测量。华陆导波管雷达, 与缆式雷达应用时, 测量有效长度, 不能涉及到罐底, 超出有效长度的罐底介质, 通常指示不正确。尤其低于0.5m液位的介质, 测量值不正确, 属于正常现象。

5 结语

罐区储罐对液位计实用性要求较高, 相比静压式、伺服式等液压计, HLRD311智能雷达液位计, 确保测量精度的同时, 也满足了价格、安装维护便利等方面的要求, 可直接安装至罐底, 具有故障自动诊断功能, 通信协议灵便, 对人体无害, 模拟量与信号稳定, 具有较高的应用价值。但对雷达液位计选型、安装与故障维护等方面的落实, 还需根据化工罐区条件等确定, 确保智能液位计应用的合理性与有效性。