儲罐液位如何測量的？西安賽譜自動化

時間：2022-11-03作者：西安賽譜自動化儀表技術(shù)有限公司瀏覽：122

 隨著國家工業(yè)水平的快速發(fā)展，石油及其副產(chǎn)品在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，國家儲備油庫的建設(shè)越來越密集，油罐的性能要求也越來越高。雷達(dá)液位計是一種非接觸式液位測量儀，它采用微波測量技術(shù)，根據(jù)**反射接收原理進行工作。  

      一、雷達(dá)液位計的特點 

        雷達(dá)液位計較大的優(yōu)點就是無論環(huán)境多惡劣的情況中，它都可以進行工作。它的特點主要有以下幾點： 

        1.準(zhǔn)確度較高。由于電磁波不受環(huán)境等外部條件下影響，雷達(dá)液位計沒有任何零件和油罐內(nèi)的介質(zhì)接觸，所以，它也不會受溫度的壓力和氣體的影響，可以快速精確地測量出很多種介質(zhì)的液位。

        2.可以測量出所有的介質(zhì)。由于微波信號和可見光相似，所以，它也能穿透空間。但它的反射功率要受被測介質(zhì)的導(dǎo)電性和介電常數(shù)影響。若介電常數(shù)越大時，它的回波信號的反射效果也就會很好。

        3.精確且可靠性較強。由于微波幾乎不受外界干擾，它與測量介質(zhì)不是直接接觸，所以，幾乎可以被運用到任何場所中。例如：液位測量、真空測量或者料位測量等等。由于被測量的物體都是使用一些**材料制作而成，在十分復(fù)雜的化學(xué)和物理環(huán)境中的壽命都十分長久。還可以提供一些精確而可靠并且穩(wěn)定的模擬量或者數(shù)字量的物位信號。

        4.適應(yīng)范圍較廣。自罐體的形狀來分析，雷達(dá)液位計可以對不同的臥罐和圓柱椎體罐、球罐以及柱形罐的液位都可以進行測量；而從其功能分析，也可以對緩沖罐和旁通管、儲罐以及微波管的液位進行測量；而從測量的介質(zhì)分析，不僅可以對液體和料漿進行測量，對顆粒的物體也可以進行精確的測量。

        二、雷達(dá)液位計在儲油罐上的應(yīng)用 

        1.雷達(dá)液位計原理。雷達(dá)液位計的基本工作原理是**—反射—接收。雷發(fā)傳感器的天線在**電磁波信號時，都是以波束的形式**出去的。**波在被測物料的表面產(chǎn)生反射，反射回來的回波信號仍然由天線進行接收。**和反射波束中的每一點在采樣時，都使用超聲的采樣方法進行采集。信號通過智能處理器處理之后，得到介質(zhì)和探頭兩間的距離，送到終端顯示器進行顯示和報警以及操作等。雷達(dá)液位計**出的微波脈沖的能量不僅低而且還十分的短小，它要通過天線系統(tǒng)才可以**才能接收得到。不過，雷達(dá)波的運行速度卻是以光速進行的。它的運行時間可以使用電子部件轉(zhuǎn)換成為信號。這種奇特的時間延伸方法可以保證在很短的時間內(nèi)，進行穩(wěn)定而又精確的測量。即使在工程比較繁雜的工作環(huán)境下，有虛假回波的存在，只要使用新型的處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位所在的回波?，F(xiàn)在使用的雷達(dá)液位計主要有兩種測量方法：其一，高頻連續(xù)波式，其二就是脈沖式。調(diào)頻連續(xù)波是在頻域中，進行信號的分析，而脈動沖式地是在時域中進行信號的分析。兩者相比較而言，前者的測量精度較高，后者的測量精度較低。

        2.調(diào)頻連續(xù)波方式液位計。雷達(dá)液位計信號從天線**出去，經(jīng)測量平面反射，回波被天線接收。這種工作模式的雷達(dá)液位計**的微波是頻率被線性調(diào)制的連續(xù)波，當(dāng)回波被天線接收到時，微波**頻率已經(jīng)改變。**波與回波的頻率差正比于天線到液面的距離。通過對頻率差信號做快速傅立葉變換，頻率差被

        轉(zhuǎn)化為頻譜差，進而換算出測量距離。**頻率隨時間線性改變，當(dāng)**出去的連續(xù)波到達(dá)液面反射后，反射回來的信號頻率比**信號滯后了。測量系統(tǒng)通過天線**頻率固定的微波脈沖，經(jīng)過物料表面產(chǎn)生反射后由測量系統(tǒng)所接收。雷達(dá)天線將接收到的反射微波脈沖傳遞給電子線路，微處理器對此信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波，并據(jù)此計算液位。

        3.雷達(dá)液位計的安裝注意事項。雷達(dá)液位計在安裝時，要與罐壁保持一定的距離，要避開加熱盤管和其他罐的出入口，這樣在進行測量時，雷達(dá)波才能精確的反映出真實的液位。錐體天線中，設(shè)有保護罩，它可以防止介質(zhì)因冷出現(xiàn)凝固給測量帶來影響。在內(nèi)浮**儲罐上，要求導(dǎo)波管內(nèi)部的表面平滑并不能有一點的瑕疵，同時，還要開兩個對稱的小孔。確保雷達(dá)在波的過程中，不受任何的干擾。燃料油的拋物面雷達(dá)一般設(shè)置在儲罐的透光孔上。在安裝時，要盡量滿足以下條件：1）對于圓形狀的儲罐，液位計要和罐壁的距離較好保持在罐徑的六分之一至四分之一之間，直徑小的罐安裝點與罐壁的較近距離不能少于30cm；2）在安裝圓形罐位置時，不能選用其中間位置，這樣會直接干擾信號，將會收不到有效信息；3）安裝時，不能安裝在被測液體流入口的正上方上；4）在信號波的范圍內(nèi)，不要安裝一些限位開關(guān)或者溫度傳感器等裝置；5）注意罐內(nèi)壁的對稱裝置，例如：加熱線圈和空間環(huán)狀物以及障礙物等，這些都可能直接影響到測量的準(zhǔn)確性；6）進行安裝時，要把標(biāo)記標(biāo)在法蘭的兩個螺栓孔的正中間位置。7）安裝時，喇叭的天線要與液面垂直，確保回波的質(zhì)量，避免收到假回波。

        4.測量中常見的問題。雷達(dá)液位計在實際應(yīng)中，也會出現(xiàn)測量值躍變、無輸出等相關(guān)問題，這些問題都是可以出來和避免的。常見故障及原因分為以下幾種：一是測量值沒有變化。當(dāng)出現(xiàn)測量值沒有變化的情況，多數(shù)因為在波束范圍內(nèi)有固定的反射面，造成了強干擾。此時應(yīng)著重檢查罐壁、延長桿等部位是否有障礙物。另外，雷達(dá)液位計的電子模塊如果出現(xiàn)故障，也會造成這個問題，應(yīng)對電子模塊進行及時的較新和維護。二是失波。失波即回波太弱，造成這個問題的主要原因是雷達(dá)液位計的天線方向與液面不垂直，頁面有擾動或者有干擾。此時，應(yīng)檢查雷達(dá)天線上是否有結(jié)露現(xiàn)象或其他粘附物，應(yīng)及時清洗天線并調(diào)整天線方向。三是測量值在固定的區(qū)間內(nèi)躍變。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因有兩種，一是被測液面不穩(wěn)定，有起伏，導(dǎo)致測得反射波的時間出現(xiàn)變化，二是掛壁現(xiàn)象嚴(yán)重，這種情況會削弱電磁波信號，導(dǎo)致測量值躍變。雷達(dá)液位計在使用過程中，如果出現(xiàn)錯誤代碼，可以參照說明書上標(biāo)注的相應(yīng)故障代碼進行處理。四是當(dāng)雷達(dá)液位計從一個油罐轉(zhuǎn)移到另一個油罐使用時，必須進行復(fù)位操作，因為只進行基本的參數(shù)設(shè)定就使用會造成雷達(dá)液位計的工作不穩(wěn)定。

    測量測量原理: 時差相關(guān)原理流速: 0.01~25 m/s分辨率: 0.025 cm/s重復(fù)性: 0.15%讀數(shù),視應(yīng)用而定精度 (流場充分發(fā)展且 徑向?qū)ΨQ)體復(fù)位后，雷達(dá)液位計對新的安裝環(huán)境進行重新學(xué)習(xí)，然后設(shè)定參數(shù)，才能實現(xiàn)準(zhǔn)確測量。

        雷達(dá)液位計有效地解決了多年來困擾油庫的液面測量問題。實現(xiàn)了從接觸測量到非接觸式測量的液位測量的變化，大大提高了液位測量的精度。此外，雷達(dá)水平儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，安裝和操作方便，設(shè)備較少，不受環(huán)境限制，測量準(zhǔn)確等。與傳統(tǒng)的測量方法相比，雷達(dá)水平儀具有很大的優(yōu)越性。因此，在未來很長一段時間內(nèi)，雷達(dá)水平儀的應(yīng)用將較加廣泛。        參考文獻(xiàn)： 

        [1]曹艷.雷達(dá)液位計在儲罐自動計量中的應(yīng)用[J].工業(yè)計量，2017，18（10）. 

        [2]景佩明，張軍等.可視化設(shè)備管理系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].天然氣與石油，2015，31（6）.         [3]張明智.雷達(dá)液位計的應(yīng)用[J].工業(yè)計量，2016，16（8）.

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