液位计基础知识

液位计基础知识

常用液位计

静压式液位计

浮力式液位计

雷达液位计

超声波物位计

核辐射式物位计

电容式物位计

其它物位计

浮力式液位计

浮力式液位计可分为恒浮力式液位计和变浮力式液位计两大类.前者是根据浮子的位置始终跟随液位的变化而变化来进行液位测量的;后者则是根椐浮筒所受的浮力随液位的变化而变化来进行液位测量的.

静压式液位计

静压式液位计是根据流体的静压平衡原理而工作的,它分为压力和差压式两大类.

用压力表测量液位计时,仪表安装的高度应与液位零位的高度相同,否则应对高度差进行修正.

一、雷达液位计概念及测量原理

雷达液位计是通过天线向被测介质物位发射微波，然后测出微波发射和反射回来的时间而得容器内液位的一种仪表。

雷达液位计采用高频振荡器作为微波发生器，发生器产生的微波用波导管将它引到辐射天线，并向下射出，当微波遇到障碍物，例如液体液面时，部分被吸收，部分被反射来。通过测量发射波与液位反射波之间某种参数关系来实现液位测量。

计算公式：T＝2D/C

式中C-----电磁波传播速度，C＝300000KM/S；

D-----被测介质液位和探头之间的距离，米(M)

T-----探头从发射电磁波至接收到反射电磁波的时间，S

二、雷达液位计的基本组成

雷达液位计主要由雷达探测器（一次表）和雷达显示仪（二次表）组成。

雷达探测器主要由主体、连接法兰和天线三部分组成。

天线分为喇叭型和直接与波导管连接两种形式。

雷达显示仪提供连接上位计算机的RS-485接口，可以传递液位等参数及报警信号，亦可通过上位计算机对智能雷达显示仪进行控制。

三、优点特性

雷达液位计采用非接触式测量方法。非接触式测量方法是近年来测量物位的主要方法，目前较成熟的非接触测量技术有超声波、核辐射和微波。而在化工、石化等过程工业领域，由于被测介质普遍存在高温、高压、腐蚀、挥发、冷凝等复杂工况，且对测量仪表有防爆要求。相比与超声波，微波传播的自身特点决定了雷达液位计的使用优势：

1）定向传播。

2）准光学特性。

3）传输特性好。

4）介质对微波吸收与介质的介电常数成比例。

由其自身特性决定，雷达液位计在使用上具有以下优势：

1）连续准确测量：由于雷达液位计不与被测介质接触，且受温度、压力、气体等影响非常小。

2）维护方便，操作简单：雷达液位计具有故障报警及自诊断功能。

3）适用范围广：非接触式测量，方向性好，传输损耗小，可测介质多。

4）安装简单：在各行业应用中，雷达液位计可直接安装到储罐顶部，安装十分简单。

被测介质的特性产生的影响

由于其测量原理和很微波的传播特性有关,故影响因素主要有：

1、介质的相对介电常数

液位计发射的超高频波是以空间波形式沿直线传播，当遇到被测介质时，微波会产生反射和折射，反射的程度和被测介质的相对介常数有关，相对介电常数越大，则反射率的损耗越小，如若介质的电导率大于10MS/CM，则会全部被反射回来，否则会使有效反射信号怕强度受到衰减。

2、液体的湍动和气泡

由于液体的湍动和气泡对微波有散射和吸收作用，因此液体的湍动和泡沫也会使微波信号受到衰减，从而影响正常测量。

四、安装时的注意事项

1、应避开进料口、进料帘和旋涡。(因为液体在注入进会产生幅度比被测液位反射的有效回波大得多的虚假回波。同时，旋涡引起的不规则液位会对微波信号产生散射，从而引起有效信号的衰减)

2、对于有搅拌器的容器，雷达液位计的安装位置不要在其附近，因为搅拌时会产生不规则的旋涡，同时叶片与会造成虚假的回波，特别是介电常数较小和低液位时影响更为严重。

3、法兰端面和最高液位之间至少有100-800MM的安全距离。(腐蚀性-聚四氟乙烯测量窗---高温的影响，易结晶---膜片上有结晶物)

我厂的雷达情况简介

知名厂家及产品型号介绍：

VEGA(2002年楚星五朵金花)

E+H(2004~05年楚星磷铵、NPK扩产)

ROSEMOUNT(2006年大磷铵工程)

其它：ABB、西门子等

针对不同的介质特性，选用不同的测量形式和产品型号

五、选型(ROSEMOUNT)

1、具有不同温度、圧力和蒸汽气体混合物的液体和浆状物料，采用5400型号系列

A、用于湍流、重蒸汽、泡沫或天线易遭受聚集物影响的应用场合。采用低频率变送器(6GHZ)，5401型。

B、带有较窄的雷达波束，可应用于具有较高或较窄喷嘴的设备，在这些设备中，喷嘴靠近储罐壁或避开储罐中的干扰物体。采用高频率变送器(26GHZ)，5402型。

天线主要为锥形天线和杆形天线。杆形天线适用于开孔狭窄且具有腐蚀性的环境(PFA)。

2、可用于测量固体的料位，也可用于测量液体与浆料的液位。采用5600型

5600应用场合

A、对带搅拌器的过程容器，可从干扰产生的噪音中分离出测量信号。

B、对液化石油气应用场合，其液体表面有时处于沸腾状态，推荐使用导波管或联通管，可减少泡沫与湍流，并且增加了液体表而的反射作用。

C、杆装天线适用于储罐的开孔小，且测量距离短的场合。

D、固体物料常常对雷达波的反射很小，需要最敏感的天线-----抛物面天线

六、天线的介绍

1、杆状天线

适用于开口小的储槽，可使用现有的法兰

2、锥体天线

适用于自由传播与在导波管内的安装

3、过程密封天线

聚四氟乙烯(PTFE)密封隔离窗；只有密封件暴露在罐内，适用于卫生或腐蚀性应用场合4、抛物面天线

适合于测量固体料位；适合于测量重度污染的场合，如沥青、硫磺、重油等

七、波束直径与角度

练习题

1、雷达液位计测量的计算公式？

T=2D/C

2、在ROSEMOUNT的产品中，可用于测量固体的料位是何种天线？

5600抛物面天线形式

3、ROSEMOUNT的产品的，其不同天线尺寸的波束直径与角度也不同，这种说法对吗？对

4、你知道哪些液位计品牌？

VEGA、E+H、ROSEMOUNT、ABB

5、ROSEMOUNT产品中测量天线有哪几种?

杆状天线,锥体天线,过程密封天线,抛物面天线

5600系列