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雷達液位計的應用

一、雷達液位計的工作原理

雷達液位計采用高頻振蕩器作為雷達波發生器,發生器產生的雷達波通過導波管引到雷達天線,然后向外傳播。當雷達波到達檢測液面時,有一部分被吸收,另一部分被反射回雷達天線接收,通過建立發射波與反射波的函數關系來實現液位測量?;趦煞N不同的測量原理,雷達液位計主要分為時域脈沖雷達液位計和調頻連續波(FMCW)雷達液位計兩類。

時域脈沖雷達液位計基于雷達波的時域反射性(TDR)原理,通過測量單脈沖電磁波的傳輸時間進行液位測量,其精度主要依賴于對時間的精確測量。由于雷達波信號以光速傳播,而測量儲罐液位時雷達波在儲罐內的傳播距離較短,所以較難保證準確地測量。

調頻連續波雷達液位計利用同步調頻脈沖技術,微波發射和接收器安裝在罐頂,向液體表面發射頻率經過線性調制了的微波信號。當微波信號向下傳播到液體表面后被反射回接收器時,由于時間延遲,發射信號的頻率已發生了改變,通過得到反射波與發射波的頻率差,推算出雷達波通過的距離。

同樣是利用雷達波的傳播特性進行液位測量,時域脈沖雷達液位計基于時間測量,而時間是一種連續的模擬量,在物理學上定義它只能被無限近似切割,所以時域脈沖法是一種模擬技術,它只能提供較低的測量精度,其優勢在于制造成本相對較低;調頻連續波雷達液位計基于頻率測量,而頻率是一種完全的數字量,能夠被準確切割和度量,所以調頻連續波法是一種數字化技術,能提供良好的測量精度和穩定的輸出信號。

二、雷達液位計的應用

油品罐區是石油化工企業中重要的儲運設施,準確地計量油品罐區的庫存對于石化企業的生產、銷售有著非常重要的指導作用,作為油品罐區計量中的關鍵儀表,罐區液位計的精確度、安全性及穩定性直接影響著石化企業的安全生產和經濟效益。早在20世紀80年代中期,源自軍事工業的雷達測量技術被應用于工業自動化測量領域,使得現代罐區計量技術有了一個根本性的飛躍,解決了油品罐區測量系統在部分工況長期以來無法精確計量的難題,雷達液位計以其優越的性能成為罐區液位測量儀表的首要選擇。

作為一種智能化的液位測量儀表,雷達液位計在罐區油品計量的應用中已經發揮出了自身的優勢,非接觸式測量、測量范圍大、精度高、安裝簡單等優點完全滿足罐區油品計量對精確度、可靠性和穩定性的要求,數字式現場總線傳輸方式不但能節省成本,而且符合現代測量技術向著集成化、數字化、網絡化方向發展的要求,雷達液位計將繼續在罐區油品計量中發揮重要作用。

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