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淺述導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器在電廠的選型設(shè)計(jì)與應(yīng)用

來(lái)源:江蘇金湖久久儀表有限公司   2013年11月22日 14:56  

液位測(cè)量在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)中起到很重要的作用,其設(shè)計(jì)及安裝在很大程度上決定了液位測(cè)量的準(zhǔn)確性、可靠性、及時(shí)性和性。近幾年,電廠大量采用導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器作為液位測(cè)量的儀表,主要應(yīng)用在加熱器、除氧器、凝汽器(排汽裝置)、擴(kuò)容器,污水處理池,輕油罐、酸堿罐、水箱等。筆者據(jù)以往現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn),參考國(guó)內(nèi)電廠在熱力系統(tǒng)測(cè)控技術(shù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用中關(guān)于液位測(cè)量的工程實(shí)例,以及鑒于很多新建、改建、擴(kuò)建機(jī)組在試運(yùn)行及運(yùn)行階段出現(xiàn)了一些因水位測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性、可靠性不足而造成的運(yùn)行故障、機(jī)組事故及降低了運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題,對(duì)此有必要進(jìn)行總結(jié)、探討和提出一些改進(jìn)方法。

1測(cè)量原理

早期的液位測(cè)量?jī)x表都是選用差壓變送器,液位測(cè)量即對(duì)于液體容器內(nèi)液面(即液位)相對(duì)于參考水平面(一般以容器容積允許的zui低液面或運(yùn)行中的正常標(biāo)準(zhǔn)液面做為參考水平面)的高度差進(jìn)行測(cè)量,用以指導(dǎo)對(duì)容器液面進(jìn)行的控制、監(jiān)視及保護(hù)。如果實(shí)際中設(shè)計(jì)一個(gè)參考液面,從而可以測(cè)得實(shí)際設(shè)計(jì)參考液面與參考水平面的差值。而實(shí)際中用于測(cè)量設(shè)計(jì)的參考液面與理論參考水平面存在一個(gè)固定的高度差關(guān)系,但這經(jīng)過(guò)調(diào)整修正即可消除影響。以此即可求得實(shí)際液面相對(duì)于容器理論參考水平面的高差值,即所需的液位測(cè)量值。

 

導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器原理是采用TDR(時(shí)域反射)原理,由發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)沿導(dǎo)波桿向下傳送的電路地測(cè)量出脈沖波的傳導(dǎo)時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的測(cè)量。

 

2選型設(shè)計(jì)

選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)波雷達(dá)探頭在電廠實(shí)際應(yīng)用中是十分重要的,因?yàn)樘筋^的配置決定了一些基本的性能。同軸式、雙桿式(硬桿或鋼纜)和單桿式是目前所用的三種基本配置,每種都有特定的優(yōu)點(diǎn)和局限性。同軸式探頭是所有探頭配置中zui有效的,并且在所有應(yīng)用場(chǎng)合中應(yīng)該首先考慮的。同軸式鋼纜、同軸式探頭都是高頻的脈沖能在他們的整個(gè)長(zhǎng)度上幾乎不受干擾的傳播。在內(nèi)桿和外部套管之間所形成的電磁場(chǎng)被*的包容。同軸式配置的效率和敏感度,使其在介電常數(shù)極底(£ >1.7)的應(yīng)用場(chǎng)合也會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度。但是,在掛料和結(jié)垢的應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)容易產(chǎn)生測(cè)量誤差。雙桿式探頭不如同軸探頭靈敏度高,這也是其測(cè)量的介電常數(shù)只能er>2.5的原因。他能夠的測(cè)量易掛料和結(jié)垢的介質(zhì),膜狀的掛料對(duì)變送器的性能影響較小,然而在兩桿之間物料搭橋可能導(dǎo)致測(cè)量反常,所以應(yīng)該盡量避免上述情況的出現(xiàn)。單桿式探頭是三種形式中效率zui底的一種,其所檢測(cè)的介電常數(shù)大約為er>10,當(dāng)這種探頭安裝在80-150mm的金屬儲(chǔ)罐壁之間或金屬籠子之間時(shí),其介電常數(shù)性能被明顯改善(er~3.0)他是zui能忽視掛料和結(jié)垢,也是受物體接近程度影響zui大的探頭.

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