導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的選型要點(diǎn)和安裝要求
發(fā)布時(shí)間：2022-11-10 09:37:34來(lái)源：www.qh-sr.com來(lái)源：..
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導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)是一種微波物位計(jì)，根據(jù)測(cè)量能量波運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間差來(lái)確定物位變化情況。由電子裝置對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行處理，最終轉(zhuǎn)化成與物位相關(guān)的電信號(hào)。
這里的能量波是脈沖能量波，能量輻射水平低（頻率一般比智能雷達(dá)物位計(jì)低），一般脈沖能量波的最大脈沖能量為hnW左右（平均功率為1μW左右），不會(huì)對(duì)其他設(shè)備以及人員造成輻射傷害。
導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)用于對(duì)液體、漿料及顆粒料等介電常數(shù)比較小的介質(zhì)（≥1.4）進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，適用于溫度和壓力變化大、有隋性氣體或蒸汽存在的場(chǎng)合，具有通用性強(qiáng)、防掛料、免維護(hù)和抗干擾及準(zhǔn)確可靠等特點(diǎn)。
三、導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的選用實(shí)例
在中海油某化學(xué)股份有限公司所籌建的二氧化碳可降解塑料項(xiàng)目中，工藝需要監(jiān)測(cè)帶攪拌設(shè)備的反應(yīng)釜中物料的液位，根據(jù)具體技術(shù)要求，采用了漢森爾智能型微波物位儀（導(dǎo)波雷達(dá)）HSRD-D系列，下面將根據(jù)在項(xiàng)目過(guò)程中的實(shí)際運(yùn)用來(lái)對(duì)導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的選型要點(diǎn)和安裝要求做一個(gè)闡述：
?。ㄒ唬┻x型原則：
在本項(xiàng)目中，采用的反應(yīng)釜規(guī)格為2.4m×3.6m（WxH），工藝要求測(cè)量范圍為0-5m，帶有攪拌槳，介質(zhì)為聚合產(chǎn)物、環(huán)氧丙烷、甲醇，操作壓力為0.3MPaG，操作溫度為60℃，精度要求為±3mm，工藝連接要求為法蘭形式，通訊類(lèi)型為HART。根據(jù)以上參數(shù)，我們從以下幾個(gè)方面方面來(lái)進(jìn)行選型。
?。?）精度
精度是測(cè)量準(zhǔn)確性的指標(biāo)，所以我們?cè)谶x型過(guò)程中必須完全保證其對(duì)測(cè)量精度的要求。
?。?）介質(zhì)干擾反射
介質(zhì)對(duì)其測(cè)量都有一定的干擾反射，但就其相同的導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)來(lái)說(shuō)，高頻的物位計(jì)對(duì)介質(zhì)的抗干擾能力強(qiáng)于低頻的物位計(jì)。故在實(shí)際操作中選用了高頻導(dǎo)波雷達(dá)。
?。?）介質(zhì)特性和測(cè)量值
根據(jù)介質(zhì)特性，以介質(zhì)的介電常數(shù)為依據(jù)來(lái)確定雷達(dá)波的反射率，從而進(jìn)行分層測(cè)量和計(jì)算，最終得到較為準(zhǔn)確的測(cè)量值。
?。?）天線(xiàn)尺寸、溫度、密封
天線(xiàn)尺寸越大，波束角就越小，干擾回波也就越弱，所以應(yīng)該選擇天線(xiàn)尺寸較大者。
天線(xiàn)溫度的要求，根據(jù)工藝條件，一般選擇在工藝條件允許的范圍內(nèi)。如果溫度高過(guò)80℃，注意應(yīng)該選擇高溫型號(hào)的雷達(dá)天線(xiàn)。
天線(xiàn)的密封要求，如果介質(zhì)具有腐蝕性，在選擇時(shí)我們必須特別注意其密封要求，需要選擇特殊密封方式的產(chǎn)品。
?。?）波束角
波束角是指雷達(dá)波的能量密度達(dá)到其最大值一半（3dB）時(shí)的角度，微波可以散射至波束角之外的區(qū)域，也可被干擾物反射回來(lái)，波束寬度直徑W是天線(xiàn)類(lèi)型（波束角a）和測(cè)量距離D的函數(shù)：W=2×D×tan a/2
?。?）導(dǎo)波管
導(dǎo)波管一般用于介質(zhì)泡沫較多，介電常數(shù)比較低甚至不導(dǎo)電的介質(zhì)，或者測(cè)量設(shè)備中存在一定的干擾因素。本項(xiàng)目中，為了最大限度的避免攪拌漿對(duì)導(dǎo)波雷達(dá)的干擾，保證最佳的測(cè)量效果，為其增加導(dǎo)波管，以便給測(cè)量提供相對(duì)穩(wěn)定、可靠和干擾較小的測(cè)量環(huán)境。
?。?）天線(xiàn)延伸管
因其安裝短管內(nèi)的天線(xiàn)部件為屏蔽段，為了測(cè)量精度，天線(xiàn)喇叭必須伸出安裝短管。
?。ǘ┌惭b要求
導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)能否正確測(cè)量，依賴(lài)于反射波的信號(hào)。如果安裝位置，液面不能將電磁波反射回雷達(dá)天線(xiàn)或在信號(hào)波的范圍內(nèi)有干擾物反射干擾波給雷達(dá)物位計(jì)，雷達(dá)物位計(jì)都不能正確反映實(shí)際物位。因此，合理選擇安裝位置對(duì)雷達(dá)物位計(jì)十分重要，在安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
?。?）導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)天線(xiàn)的軸線(xiàn)應(yīng)與液位的反射表面垂直。
?。?）導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)盡量遠(yuǎn)離出料口和進(jìn)料口。
?。?）針對(duì)金屬罐和塑料罐，在整個(gè)量程范圍內(nèi)要求不碰壁，對(duì)于圓型或橢圓型的容器，應(yīng)裝在離中心為1/2R（R為容器半徑）距離的位置，不可裝在圓型或橢圓型的容器頂?shù)闹行奶?，否則雷達(dá)波在容器壁的多重反射后，匯集于容器頂?shù)闹行奶?，形成很?qiáng)的干擾波，會(huì)影響準(zhǔn)確測(cè)量。
?。?）導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)纜式探頭或桿式探頭離罐壁最小距離不小于30厘米。導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)探頭底部距罐底大約30mm。
（5）導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)探頭距罐內(nèi)障礙物最小距離不小于200mm。
（6）喇叭型的導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的喇叭口要超過(guò)安裝孔的內(nèi)表面一定的距離（>10mm）。
（7）導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)如果容器底部是錐型的，傳感器可以安裝導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)罐頂中央，這樣可以一直測(cè)量到罐底。
?。?）如果外罐壁材質(zhì)為諸如GRP之類(lèi)的非導(dǎo)電材料時(shí)，微波信號(hào)同樣可被信號(hào)波束角外的干擾物（如金屬管道、爬梯、壁爐等）反射回來(lái)。因此，在信號(hào)波束角內(nèi)不能安裝此類(lèi)干擾物。
?。?）導(dǎo)波雷達(dá)的高頻模塊對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電焊比較敏感，因此要求在其3 m之內(nèi)不能動(dòng)焊。
?。?0）對(duì)液位波動(dòng)較大的容器的液位測(cè)量，可采用附帶旁通管的液位計(jì)，以減少液位波動(dòng)的影響。
四、總結(jié)
導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)作為雷達(dá)物位計(jì)的一種正在廣泛的被采用，因其特殊的測(cè)量原理，使其在非接觸式的測(cè)量要求下，能準(zhǔn)確、安全、可靠的完成測(cè)量任務(wù)。
導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的選用主要考慮其精度、測(cè)量范圍、介質(zhì)特性、天線(xiàn)類(lèi)型和材質(zhì)、延長(zhǎng)管、安裝要求等方面，就筆者理解選型要點(diǎn)中最關(guān)鍵的是介質(zhì)特性和天線(xiàn)類(lèi)型。充分了解導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的選型原則，能夠?qū)θ蘸笳_選用、安裝及使用及維護(hù)起到一定的指導(dǎo)作用，不僅可以提高導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的使用壽命，還可以幫助我們實(shí)現(xiàn)對(duì)物位既經(jīng)濟(jì)又準(zhǔn)確的測(cè)量。
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