雷达液位计及其应用_彭晶

1, G roup B~ D
Div 1& 2, Group A ~ D
防护等级 IP65( N EM A4)
IP68
操作压力
- 0. 0483 ~ 0. 6895 M Pa ( 最高: 4. 0 M Pa)
- 0. 2Байду номын сангаас~ 1. 6 M Pa( 最高: 6. 4 M Pa)
操作温度 - 40 ~ + 230
参考文献 1 浅谈雷达液面计的设计和应用. 炼油化工自动化, 1996, 1
( 收稿日期 2000- 01- 13)
( 上接第 20 页)
W= K M总
W
( 14)
即 W = K ( 2/ 3 L 3 h g tg + 1/ 2 gL 2H 2 W
( 15)
根据最 大生产 能力 90 t/ h, 尿素 颗粒 容重 0. 72 t/ m3 以及刮臂转速 1. 47 r/ min, 可计算得半 个周期内均匀飘落的尿素 粒子堆起的高度 h 为
关键词 雷达液位计 计量
雷达液位计是一种采用微波测量技术的物位 测量仪表。它没有可动部件、不接触介质、没有 测量盲区, 可以用来对普通液位仪表难以高精度 测量的大型固定顶罐、浮顶罐内腐蚀性液体、高粘 度液体、有毒液体的液位进行连续测量。而且在 雷达液位计可用范围内其测量精度几乎不受被测 介质温度、压力、相对介电常数及其易燃易爆等恶 劣工况的限制, 应用范围日益广泛。特别是它的 高精度得到了国际计量机构的认证, 满足国际贸 易交接的物料计量要求。
微波脉冲法制造成本低, 精度相对较低, 多 应用于工业级雷达液位计。
连续调频法采用线形调制的高频信号提高所 发射信 号的频率。由 于在信号传播 中延迟了时 间, 改变了信号的频率。返回信号的频率低于发 出信号的频率, 一般相差几 kHz。发射波与接收 波送入混频器测出频率差 f , f 与被测距离 d
由于微波的传播速度仅与相对介电常数和磁 导率有关, 所以雷达液位计可以在真空或受压状 态下正常工作。但是当容器内操作压力高到一定
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彭 晶 雷达液位计及其应用
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程度时, 压力对雷达测量带来的误差就不容忽视。 有关文献指出, 当压力为 10 M Pa 时, 压力对微波 传播时间的影响为 2. 9% ; 当压力为 100 M Pa 时, 影响可高达 29% 。
Enraf 现场总线 天线材料 A ISI316、FE P
E+ H 工业级 FM R 130
10 mm 0~ 35 m 5. 8 GHz 4 ~ 20 mA DC、HA RT、 RS485 1. 4571( BS316L)
防爆认证 EExd BT6, Class 1, Div Eexde( ia) CT6, Class 1,
1 雷达液位计的类型及原理
1. 1 类型 雷达液位计按精度分类, 可分为工业级和计
量级两大类。 工业级 雷 达 液位 计 的 精度 一 般为 10 ~ 20
mm, 适用于生产过程中的液位测量和控制, 不宜 用于贸易交接计量。这类产品有德国 E+ H 公司 生产 的 F MR130, 德 国 KROHNE 公 司 生产 的 BM70 等。
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雷达液位计及其应用
彭 晶: 1989 年 毕 业于 华 工理工 学院应 用电子 专业, 工程师, 从事化工自控设计 工作。
彭晶 ( 中国五环化学工程公司 武汉 430079)
摘 要 针对雷达液位计越来越广泛地应用于化工领域的液位测量。分别介绍了雷 达液位计的基本原理, 以及在选用、安装中的注意事项。
计量级雷达液位计的精度在 1 mm 以内。它 既可以用于工业生产, 也可以用于贸易交接计量。 这类产品有荷兰 Enraf 公司的 UEAZ873 和瑞典 SAAB 公司的 RT G1820 等。
表 1 以 Enraf 和 E+ H 公司的产品为例分别 介绍两类雷达液位计的主要性能。 1. 2 基本测量原理
微波脉冲法的原理见图 2 所示。
图 2 微波脉冲法的 原理示意图
由发送器将脉冲发生器生成的一串脉冲信号 通过天线发出, 经液面反射后由接收器接收, 再将 信号传给计时器, 从计时器得到脉冲的往返时间 t 。用这种方法测量的最大难点在于必须精确地 测量时间 t , 这是由于雷达波的传播速度非常快, 还有对 液位测量精度 的要求造成的。通过公式 ( 1) 可知, 液位变化 1 mm, 微波运行时 间变化 6 ps。微波脉冲法通过采样处理将测量时间延伸至 s 级, 由此来测量微波运行时间。
2. 3 10- 3 m 。进而, 将 L = 10 m, H = 0. 1 m, = 720 kg/ m3, g= 9. 81 m/ s2, = 27 , = 0. 154 rad/ s, K = 1. 5 代入( 15) 式, 得 W = 11 333 W,
即 W 11. 4 kW。
生产实践表明, 以上计算方法是可行的。
雷电保护 采用隔离变压器, 完全 无 隔断雷电
t= 2 d/ C
( 1)
d= C t/2
( 2)
L = H- d= H- C t/2
( 3)
式中 C d
电磁波传播速度, 300 000 km/ s; 被测介质与天线之间的距离;
t 天线发射与接收到反射波的时间差;
H 天线距罐底高度;
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化肥设计
2000 年第 38 卷
( 收稿日期 1999- 10- 16)
CHEMICAL FERTILIZER DESIGN
Vol. 38 No. 3 June 2000 ( total No. 195)
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Advance of GTL Technology in The World
Zheng Zhenan Abstract It reviews t he advance of TG L t echnology f rom large petrochemical companies in the world. It is considered that sett ing up some GT L plant at moderate scale in remot e area is suit able f or t he purpose of environment prot ection and rat ional ut ilization of natural g as. Key words G TL, S hell SM DS, S asol SS PD , Exxon A GC 21, synt roleum
L 液位高度。 由上式可知, 只要 测得微波的往返时间 t , 即可计算得到液位的高度 L 。
成线性关系, 这样就将雷达波的往返 t 转换成了 可精确测量的频率信号 f 。其基本原理如图 3 所示。
图 1 雷达液位计基 本测量原理
目前有几种不同的时间测量方式。一种是 E + H 和 VEGA 等公司采用的微波脉冲( P T OF ) 测 量方法, 另 一种是 KROHNE 和 SAAB 等公司采 用的连续调频法( FM CW) 。
- 40 ~ + 250
供 电 110/ 130/ 220/ 240V AC、 24/ 48/ 115/ 230VA C、
45/ 65 H z
50/ 60 Hz, 24V DC
功 率 35 VA , I max= 2A
交流: 10 V A, 20 V A( 带加 热器) ; 直流: 6 W , 16 W ( 带加热器)
4 结束语
在磷肥项目中, 对于腐蚀性、易结晶介质的液 位测量, 过去常常采用吹气法或差压法进行测量, 不仅安装复杂, 维护也不便。采用工业级雷达液 位计后, 不仅提高了测量精度, 也大大减少了安 装、维护费用。
目前, 物位测量仪表种类繁多, 每种测量方 式均有其特点和针对性。雷达液位计同样有其局 限性, 如过高的价格, 不能耐高温、高压, 对介 质的相对介电常数有一定的要求等。因此在选用 时, 应遵循工程项目的特点、设计条件、费用等 方面进行综合判断确定, 做到先进适用、经济合 理、安全可靠。
雷达液位计发射的微波传播 速度 C 决定于 传播媒介的相对介电常数和磁导率, 所以微波的 传播速度不受温度变化的影响。但是对高温介质 进行测量时, 需要对雷达液位计的传感器和天线 部分采取冷却措施, 以便保证传感器在允许的温 度范围内正常工作, 或使雷达天线的喇叭口与最 高液面间留有一定的安全距离, 以避免高温对天 线的温度。
Analysis to Cause of Deterioration of All Low Temp Shift Catalyst and Count Measures
Zhou H ongj un , Wang Dong mei , W u Qu ang ui etal . Abstract Cause of det erioration of all low temperat ure shif t cat alyst is analyz ed, Count measures are put f orw ard. Key words shift process all under low temperat ure, cat alyst , deteriorat ion
为避免上述情况的发生, 被测介质的相对介 电常数必须大于产品所要求的最小值。不同型号 的雷达液位计所要求的最小介电常数是不同的, 如 KROH NE 公司的 BM 70 要求介质的相对介电 常数大于 4, 当 BM70 用于 汽油、柴油、煤油、 变压器油等 ( 相对介电常数小于 4) 的液面测量 时, 需要用导波管。 2. 2 温度和压力
导波管并 不由制造厂随雷 达液位计 一起供 货, 而是由设计单位按照制造厂的要求设计, 由施 工单位制造和安装。在安装时应将导波管妥善固 定, 并使液位计位于导波管的中心。导波管的焊 缝应处理平整, 无焊疤和毛刺, 并且清除铁锈或 杂质, 以确保测量的精度。