Радарный датчик уровня с направленными волнами — это высокоточный прибор для измерения уровня, основанный на принципе рефлектометрии во временной области. Он в основном используется для измерения уровня жидкостей, шламов, грязей и некоторых границ раздела сред (например, границ раздела нефть-вода).
Радарный датчик уровня с направленными волнами — это высокоточный прибор для измерения уровня, основанный на принципе рефлектометрии во временной области. Он в основном используется для измерения уровня жидкостей, шламов, грязей и некоторых границ раздела сред (например, границ раздела нефть-вода).
I.Принцип работы
Его основной принцип работы напоминает принцип работы воздушного радара, но ключевое отличие заключается в распространении электромагнитных волн через один или несколько металлических стержней или кабелей (называемых направляющими стержнями или направляющими кабелями), а не в свободном распространении в пространстве.
1.Исходящий импульс: электронный блок прибора генерирует высокочастотный электромагнитный импульс низкой энергии (обычно микроволновый импульс).
2.Передача импульса: этот импульс распространяется по направляющему стержню (или кабелю) со скоростью света.
3.Отражение: при столкновении с поверхностью среды (измеряемой жидкости) генерируется сильный отраженный импульс из-за отличительной диэлектрической проницаемости среды по сравнению с воздухом (или паром).
4.Прием отражения: отраженный импульс возвращается по тому же направляющему стержню и принимается электронным блоком.
II.Основные компоненты
1.Электронный блок (головка): включает в себя передатчик/приемник импульсов, микропроцессор, модуль дисплея и модуль вывода сигнала. Он служит центральным процессором прибора.
2.Направляющий стержень/кабель: основной компонент, обычно изготовленный из нержавеющей стали, направляет распространение электромагнитных волн. Доступен в следующих конфигурациях:
Одностержневой тип: один жесткий металлический стержень, подходящий для большинства жидкостей с сильной помехоустойчивостью.
Двойной стержень: два параллельных стержня, подходящие для сред с низкой диэлектрической проницаемостью (например, сжиженный нефтяной газ, легкие масла) и расширенными диапазонами измерения.
Коаксиальная трубка: концентрическая втулка, окружающая стержень, обеспечивает экранирование, подходит для сред с чрезвычайно низкой диэлектрической проницаемостью или в условиях с высокими требованиями (например, в средах с перемешиванием или склонных к загрязнению).
Тип кабеля: гибкий металлический кабель, используемый для чрезвычайно больших диапазонов измерения (до 40 метров и более), таких как глубокие скважины или большие резервуары для хранения.
III. Основные преимущества
1.Независимость от свойств среды:
Независимость от плотности и вязкости: в отличие от датчиков поплавкового типа или датчиков дифференциального давления.
Независимость от диэлектрической проницаемости газа/жидкости: в отличие от емкостных датчиков.
Практически не подвержен влиянию колебаний температуры и давления: надежно работает в условиях от вакуума до высокого давления.
2.Высокая точность и надежность: Обычно достигает точности измерения в пределах ±3 мм, обеспечивая исключительную стабильность и надежность.
3.Не требует повторной калибровки: После установки и настройки параметров, в отличие от датчиков дифференциального давления, обычно не требует повторяющихся процедур калибровки, таких как смещение нуля.
4.Подходит для сложных условий:
Способен измерять среды с очень низкими диэлектрическими постоянными (ε > 1,4 достаточно).
Способен измерять границы раздела (например, границу раздела масло-вода).
Не подвержен влиянию внутренних препятствий в резервуаре, пара, пыли или пены (значительное преимущество по сравнению с ультразвуковыми датчиками).
5.Не требуется вакуумная компенсация: при измерении в герметичных резервуарах, в отличие от датчиков дифференциального давления, не требуются трубы для передачи давления или капиллярные трубки, что упрощает установку.
IV.Типичные области применения
Нефтепереработка и нефтехимия: резервуары для хранения сырой нефти, дизельного топлива, бензина, битума, сжиженного нефтяного газа (LPG), сжиженного природного газа (LNG).
Химическая промышленность: коррозионные жидкости, растворители, полимеры в различных реакторах, сепараторах и резервуарах для хранения.
Энергетика: измерение уровня в резервуарах для шлама в системах десульфуризации (одно из наиболее классических применений).
Водоочистка: резервуары для сточных вод, резервуары для осветления, резервуары для химических растворов.
Пищевая и фармацевтическая промышленность: резервуары для сиропов, молочных продуктов, спирта и т. д.
Измерение границы раздела: границы раздела масло-вода, границы раздела стратифицированных жидкостей.
V.Критерии выбора
1.Свойства среды: диэлектрическая проницаемость, коррозионная активность, адгезивность, склонность к кристаллизации.
2.Условия процесса: температура, давление, наличие перемешивания или турбулентности.
3.Диапазон измерения: определите требуемый диапазон для выбора типа штанги или кабеля.
4.Интерфейс установки: характеристики фланца, материал, номинальное давление.
5.Выходной сигнал: обычно 4-20 мА, HART и т. д.
Резюме
Радарные датчики уровня с направленными волнами представляют собой технологически продвинутое, широко применимое и высоконадежное решение для измерения уровня на основе контакта. Их доказанная стабильность и точность в сложных условиях эксплуатации, таких как наличие пара, пены или сред с низкой диэлектрической проницаемостью, делают их предпочтительным и зачастую единственным выбором для множества сложных применений в перерабатывающей промышленности. Правильный выбор и установка имеют первостепенное значение для обеспечения их долгосрочной стабильной работы.