在石油化工行业中,液位的测量是一个非常普遍而重要的参数,目前,国内外测量液位仪表种类繁多,随着计算机的发展,DCS系统的普遍应用,用户对现场仪表的要求也就越来越高。导波雷达液位计以其技术先进、性能价格比高、能与DCS通讯等特点而为广大用户所接受。导波雷达液位计具有低维护，高性能、高精度、高可靠性，使用寿命长等优点。在与电容，重锤等接触式仪表相比较，具有无可比拟的优越性。
微波信号的传输不受大气的影响，所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。该产品适用于高温、高压、真空、蒸汽、高粉尘及挥发性气体等恶劣环境，可对不同料位进行连续测量。该仪器主要技术指标达到或优于国内外同类产品,且安装调试简便，可以单台使用，也可组网使用，可广泛应用于冶金、建材、能源、石化、水利、粮食等行业。
笔者在最近的工厂技术改造项目中,共选用了十几台导波雷达液位计应用在不同的场合,自2001年7月投运以来,工艺操作工及仪表维修工均反映此表运行状况良好,未出现任何故障现象。
1 导波雷达液位计的原理导波雷达液位计运用了TDR原理(时域反射原理),TDR发生器产生一个沿导波杆向下传送的电磁脉冲波,当遇到比先前传导介质(空气或蒸发气)介电常数大的液体表面时,脉冲波会被反射。用超高速计时电路来计算脉冲波的传导时间,电磁脉冲波传输距离s=vt,从而达到精确的液位测量。
2 导波雷达液位计的性能常规雷达液位变送器通过空间传播电磁波,而导波雷达液位计采用一个波导体(探头)传播电磁波能量,故而它具有雷达液位仪的全部性能,而又有独特的优点。
2.1 性能不受工艺条件影响介质的比重和介电常数变化对测量均无影响,雾气和泡沫对测量也无影响。这是由导波雷达液位计的原理决定的。它采用传输时间来测量液位,介电常数不同,反射传输的时间是一样的,不同的只是传输信号的强度。信号在导波管内传播,避免了杂散信号的干扰。介质比重的变化仅影响导波杆在所测介质中的浮力,导波雷达液位计仅需测量电磁波的传输时间即可,无须信号的处理和辨别。
2.2 调校效率高由于电磁波是恒定的,编程组态时,只需输入量程等有关参数,不需要任何迁移来改变量程,不需现场标定。大大提高了调校仪表效率。
2.3 采用两线制回路供电,降低了能耗这是因为波导体为信号至液面往返传输提供了一条快捷而高效的通道,信号的衰减保持在最小程度。输出到波导体的信号能量可以非常小,约为0.1mW左右。因为避免了干扰,返回信号能量相应较强。
2.4 安装维护方便探头与变送器之间的快速万向接头使安装更为简便,而且能更好地满足将来的任何维修需要。
2.5 测量范围宽而随意由于探头的长度可由60cm～2000cm任选,使得用户完全可按着自己的需要选用而不受固定模数的限制。
2.6 价格低导波雷达液位计的价格远远低于常规雷达液位仪表而与浮筒液位计相当。
3 导波雷达液位计的选型原则
3.1 探头的选择
由于导波雷达液位计是靠探头传播电磁波,故探头的选择亦可以说是导波雷达液位计的选择。
3.1.1 按探头能否弯曲来区分,可分为柔性探头和刚性探头;柔性探头能弯曲,对于测量范围较大的场合(一般长度是2米),可选用柔性探头,当然刚性未必不可,而只是刚性探头过长,运输困难。
3.1.2 通用工况下,干净的低粘度液体(粘度<500CP)选用普通的同轴式探头即可。这是应用最广泛的探头型式。
3.1.3 对于介质常数较低(1.4～3.0)必须选用超介电常数同轴式探头。对于粘度较大且有少量挂料的场合,可选用标准双杆式探头。
3.1.4 高温高压场合必须选用高温高压同轴式探头。
3.2 安装方式的选择导波雷达液位计的安装方式有三种,如图1所示。
对于新上仪表,顶置式安装为,该种安装方式简便,不需要截止阀,不需要伴热,安装费用为最低。
对于改造项目更换仪表的场合,如原来已是侧侧式或底侧式浮筒液位计,就可利用原来的安装形式。
4 导波雷达液位计使用注意事项
4.1 导波雷达液位计虽然应用广泛,但并非万能,适用所有场合,对于存在的结垢或挂料现象的介质,电磁波反射的是一个虚假的液位,这种场合不宜选用。
4.2 非稳定区域存在,在此区域内,液位读数的线性度不好,介电常数的大小决定了该区域的数值。
5 结束语通过以上的讨论,导波雷达液位计是一种性能可靠的液位测量仪表,维修量小,性能价格比高,必将得到更广泛的应用。
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