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雷达液位计在化工生产中的使用

随着化工生产的自动化程度的提高,控制系统现场仪表的应用越来越广泛。仪表进入了一个新的发展时期,新型仪表不断出现。雷达液位计就是近几

跟着化工出产的自动化程度的进步,控制系统现场外表的运用越来越广泛。外表进入了一个新的开展时期,新式外表不断呈现。雷达液位计便是近几年开端运用的新式丈量外表。在石油、化工等职业得到广泛运用,特别适用于各种高温、高压、强腐蚀的恶劣环境。雷达技能开端运用于军事,后来扩展到用于监控民用飞机,将雷达技能运用到液位丈量是近20年的作业。其间大致有三个开展阶段:射空雷达(PTOF),调频接连波雷达(FMCW),导波雷达(TDR)。雷达是经过发射———反射———接纳电磁波来丈量液位的。电磁波由雷达液位变送器天线发射,经过空间或导波体向下传递,抵达被测介质外表反射后,再被变送器天线接纳到,电磁波从发射到接纳的时刻与抵达液位的间隔成正比,其关系式如下:

D=CT/2
L=E- D
式中:D———天线到液位的间隔
C———电磁波传播速度 C=300000km/s
T———电磁波运转时刻
L———罐的液位值
E———丈量基准点至罐底间隔
雷达液位变送器记载电磁波阅历的时刻,而电磁波的传播速度为常数,则可计算出液位抵达雷达天线的间隔,然后可得出被测液位的量值。雷达液位变送器选用与介质非触摸的丈量方法,具有精确度高、无可动部件、设备简略、运用牢靠、受介质影响小等长处。
雷达液位变送器发射的电磁波有调频接连式和脉冲波两种方式。选用调频接连波技能的液位计功耗大,需用四线制,电子电路杂乱,性能好,价格贵。而选用雷达脉冲波技能的液位计功耗低,可用二线制24VDC供电,简略完成实质安全防爆,精确度高,适用规模广。
1 雷达液位计的技能特色
1) 电磁波能够穿透真空,不需求传输前言,不受大气、雾气、泡沫、挂料影响。2) 雷达液位计选用一体化规划结构,无可动部件,不存在机械磨损,运转安稳,运用寿命长。3) 丈量精确度高,分辩率可达1mm;丈量规模大,最大丈量规模可达40m,特别适用于巨大贮罐的丈量。4) 选用非触摸丈量,不受被测介质各种物理特性的影响,特别是在温度较高、压力较高、腐蚀性和蒸汽较大的场合更能发挥其优越性。5) 导波雷达与惯例雷达发射量比较,约为其10%,一起经过导波体回来的信号能量强,根本无搅扰。
2 雷达液位计设备的留意事项
1) 雷达液位计的轴线须与液面笔直以增强反射波强度。2) 圆形或椭圆形的容器,应设备在离中心1/2R间隔的罐顶方位;避免容器壁多重反射后构成强搅扰波影响精确丈量。3) 假如液位动摇较大,可选用旁通管设备。雷达液位计与其它液位计比较有显着的优势。雷达液位计设备简略、保护量低、价格较高。可是跟着近几年价格的逐年下降,运用规模逐步扩展。
3 毛病剖析处理
事例一:一台雷达液位计,正在运用的时分遽然液位在一向快速上升,之后超越规模就不动了。开端,依照阐明书上的介绍调整参数,进行空罐检测,可是都没有用,后来工艺催得紧,爽性换掉。换下来后,在下面用水试没有问题,问题究竟出在哪儿呢?经过仔细剖析和后来的屡次问题的处理发现,之所以运用中呈现不能检测,主要是天线自身挂上了介质。
这台雷达液位计用来检测苯罐液位,苯在温度低于6摄氏度的时分会结晶,其实也便是上冻。一起苯又是一种简略蒸发的液体,为了避免苯在冬天的结冰,工艺在储罐上规划有环管蒸汽加热,这就形成了冬天的时分苯依旧在储罐内蒸发。雷达液位计没有保温文伴热,而且有时设备在管的顶部的管口上,温度要远低于储罐内温度,这样冬天的时分,苯蒸汽碰到液位计的天线会受冷凝聚终究结冰,影响雷达液位计的运用。后来再呈现这样的问题,采纳的方法是把外表拆下,对天线进行整理,做过这样的作业之后问题一般都能消除。因而在这提示我们,假如是冬天呈现的问题,首要考虑一下保温文伴热。要想从根本上处理这个问题,可考虑换型。假如要丈量有凝聚现象的液体时能够考虑运用带吹扫设备的雷达物位计,风能够由内部直接吹着发射天线,这样能够处理这种现象。或许在喇叭口处包层塑料布透明胶密封,以减轻天线处结晶。削减保护频率。
事例二:2006年5月,某大型化工企业外表作业人员巡检时发现三聚氰胺设备的雷达液位计外表输出老是在最大值。应该是有障碍物形成发射波受阻,使液位计测得间隔最小。经仔细查看发现石英窗下面有水柱,一般用水冲刷后便会正常作业。可是,石英晶体沾上了物料或脏污物质,则需求及时清洗,具体方法是:关掉球阀,拆下罩子法兰和石英实体窗法兰,用绸布蘸酒精、汽油等溶剂擦拭石英外表,不可用碱性溶剂擦拭,最终将石英玻璃擦干静,外表指示康复正常。留意:在清洗进程中,不要拆开石英固定螺钉,不要用金属钳子,避免损害石英外表的喷涂层。重装石英窗法兰时,石墨不锈钢环绕垫要按工厂要求替换新的。
事例三:某铝业公司用雷达液位计丈量预脱硅槽液位,是带拌和器的浆料罐,有伴热管。罐高 20 米,直径 10 米。设备方位在罐顶1/6D 处,躲开拌和浆叶而且做了回波搅扰按捺。现象:刚设备上是好的,出产一段时刻后就死机,操作没有反应液晶显现不变。替换液位计后仍是这样,开端是好的,一段时刻后也是死机。查回波曲线、搅扰按捺都正常。经过屡次重复、概括总结。最终确认原因是温度过高,表头电子元件部分温度超越65°形成的。出产进程中要坚持浆料温度,温度传导至雷达液位计表头,温度散不出去超出电子部分的运用温度。处理方法是加散热片,或许改为高温型。改装后外表回波曲线正常,作业正常。
事例四:工况介绍:丈量间隔为10~11m 的金属锥形底仓,丈量介质为浆料。毛病:空仓时,无法正常显现零位。雷达液位计在有料的情况下,丈量值根本精确。毛病剖析:查看现场,发现设备方位比较接近进料口,且根本接近在中心方位,不是很抱负。在无液位时,雷达波会进入锥型底仓而使反射回波失真。主张更正计划:将设备方位移到远离进料口的方位,且稍接近仓壁(离仓壁约1.0m 处),且喇叭口“射”向下料口方位。改善后作用杰出。
事例五:某化工厂用雷达液位计丈量间隔为2米的进程罐,丈量介质为氯甲烷,温度为130℃。毛病现象:在出产进程中,加压后,外表丈量数据异常。无法读取液位值。毛病剖析:经过丈量作用及所体现的现象来看,估量氯甲烷在高温下介电常数下降(大多数介质都有这样的特性),这台雷达液位计在正常情况下只能丈量介电常数大于3的介质。处理计划是加装导波管,增强反射波强度,改装后作用杰出。

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