雷達液位計與導波雷達的對比分析
一、雷達液位計
1、雷達液位計的原理及應用
雷達液位計發射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統發射并接收。雷達波以光速運行。運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路,微處理器對此信號進行處理,識別出微脈沖在物料表面所產生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成,精度可達到毫米級。智能雷達物位計適用于對液體、漿料及顆粒料的物位進行非接觸式連續測量,適用于溫度、壓力變化大;有惰性氣體及揮發存在的場合。雷達液位計可廣泛應用于水液儲罐、酸堿儲罐、漿料儲罐、固體料倉、小型儲油罐中各類導電/非導電介質、腐蝕性介質的液位/料位測量。
測量范圍從波束觸及罐低的那一點開始計算,但在特殊情況下,若罐低為凹型或錐形,當物位低于此點時無法進行測量。理論上測量達到天線尖端的位置是可能的,但是考慮到腐蝕及粘附的影響,測量范圍的終值應距離天線的尖端至少100mm。對于過溢保護,可定義一段安全距離附加在盲區上。最小測量范圍與天線有關。隨濃度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以將其反射,但在一定的條件下是可以進行測量的。
2、雷達液位計的特點與優勢
- 雷達液位計可以測量液體、固體介質比如:原油、漿料、原煤、粉煤、揮發性液體等;
- 可以在真空中測量可以測量所有介質常數>1.8的介質,測量范圍可達35m;
- 供電和輸出信號通過一根兩芯線纜(回路電路),采用4-20mA輸出或數字型信號輸出;
- 非接觸式測量安裝方便采用極其穩定的材料牢固耐用,精確可靠分辨率可達1mm;
- 不受噪音、蒸汽、粉塵、真空等工況影響;
- 不受介質密度和溫度的變化,過程壓力可達40bar,介質溫度可達300℃;
- 安裝方式有多種可以選擇:頂部安裝、側面安裝、旁通管安裝、導波管安裝;
- 調試可多種方式選擇:采用編程模塊調試(相當于一個分析處理儀表)、SOFT軟件調試、HART手持編程器調試,調試起來方便快捷。
二、導波雷達液位計
1、導波雷達液位計的原理及應用
導波雷達液位計是依據時域反射原理(TDR)為基礎的雷達液位計,雷達液位計的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播,當遇到被測介質表面時,雷達液位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發射裝置,發射裝置與被測介質表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比,經計算得出液位高度。
導波雷達液位計的測量不受介質變化、溫度變化、惰性氣體及蒸汽、粉塵、泡沫等的影響,可以對液體、顆粒及漿料進行連續物位測量。
2、導波雷達物位計的特點
- 可以測量介電常數大于等于1.4的任何介質。
- 一般用于測量粘度≤500cst而且不容易產生粘附的介質。
- 桿式雷達最大量程可以達到6米。
- 對蒸汽和泡沫有很強的抑制能力,測量不受影響。
- 對于介電常數比較小的液體物料可以采用雙探桿式測量方式,以保障良好的準確測量。
3、測量范圍說明
只有被測物料處于液位計頂部盲區和底部盲區之間時,才能保證導波雷達液位計對罐內物位的可靠測量。
- 頂部盲區是指物料最高料面與測量參考點之間的最小距離。
- 底部盲區是指纜繩最底部附近無法精確測量的一段距離。
- 頂部盲區和底部盲區之間是有效測量距離。
導波雷達物位計無論是纜式或桿式若想儀表工作正常,過程連接表面應為金屬。當儀表裝在塑料罐上時,若罐頂也是塑料或其它非導電材質時,儀表需要配金屬法蘭,若采用螺紋連接,需配一塊金屬板。導波雷達液位計對于安裝空間有一定的要求,另外要依據介質介電常數的大小選擇適合的型號。