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雷達液位計與超聲波液位計在化工裝置中的應用選型要點

日期：2017-10-25 來源：作者：

雷達液位計是一種基于電磁波技術的非接觸式液位測量儀表，其主要由電磁波發射和接收裝置、信號處理器、天線、顯示單元等幾部分組成。高頻振蕩器產生的電磁波經天線發射，遇到物料表面反射后再由天線接收，經信號處理器檢測發射波及回波的時差或者頻率差，進而計算出物料的高度。

1.1 特點和優勢

1）非接觸式測量，受被測介質物理化學性質影響較小，應用場合廣泛。

2）其發射的電磁波不需要傳輸介質，可以在真空中傳輸，適合真空工況應用。

3）一體化設計、無機械可動部件、可靠性好、使用壽命長，維護簡單。

4）盲區范圍小、測量范圍大、可靠性高、精度高、測量范圍＜15m時，精度可達到±1mm。

1.2 選型要點

1）被測介質的介電常數直接影響雷達波的傳輸，介電常數越大，反射效果越明顯，越有利于測量。介電常數低于1.4的介質不能選用雷達液位計，低介電常數（1.4～2.5）介質應選用導波式雷達液位計。

2）對于大型拱頂罐、球罐中儲存原油、成品油、瀝青、乙烯、丙烯、液化石油氣、液化天然氣等液位的測量，宜選用天線式雷達液位計；對于內浮頂罐、外浮頂罐、帶壓罐、帶有攪拌器或有旋流過程儲罐的液位測量，宜選用導波式雷達液位計。

3）根據測量精度雷達液位計可分為控制級和計量級，控制級精度不宜低于±0.5%，計量級精度不宜低于±3mm。

4）罐區儲罐上安裝的雷達液位計宜帶有罐旁指示表。

5）用于精確計量的導波式雷達液位計宜帶有多點平均溫度計。

6）壓力儲罐上安裝的雷達液位計一次儀表與設備法蘭之間宜設維修切斷球閥。

7）雷達液位計的供電形式有兩線制和四線制，一般控制級選用兩線制，高精度的計量級可選用四線制。首選24VDC供電，如果安裝位置和儀表機柜間距離較遠，應選用220VAC供電。

8）天線式雷達液位計要根據實際工況選用合適的天線類型。zui常用的是喇叭口天線，聚波特性好，但不適用于腐蝕性介質的測量，而且容器壓力太高的話，容易造成泄露，需慎重選用；高壓設備或腐蝕性介質可選用平面密封型天線；桿式天線安裝尺寸小，適合安裝條件受限制的場合，天線材質選擇多樣，適合用于腐蝕性介質；拋物面天線不受加熱蒸汽的影響，適用于帶加熱蒸汽的大型容器，如渣油罐、瀝青罐等。

EOEG裝置中，EO罐均選用了雷達液位計：a）EO精制塔回流罐，形式為臥罐，存儲介質為EO，測量范圍3m左右，設備內預制4寸導波管，可選用平面密封天線或導波桿式雷達；b）EO球罐，測量范圍15m左右，可選用平面密封天線或纜式導波雷達。EO介質常溫下介電常數為14，相對不高，zui好選用導波式雷達液位計，或在設備內預制導波管。

超聲波傳感器向物料表面發射超聲波脈沖信號，物料反射回波，該回波信號再被傳感器接收，智能轉換器測算傳感器發射與接收脈沖信號的時間差，由時間差和聲速計算出傳感器至物料表面的距離，再根據傳感器的安裝高度計算出實際的物位高度。超聲波液位計一般都內置有溫度傳感器，用于補償由于傳播介質溫度變化而引起的聲速變化。

2.1 特點和優勢

1）適用于腐蝕性、高黏性、易燃性、有毒性液體以及漿料、污水等的連續、非接觸式物位測量，不受介質密度、介電常數、導電性能等的影響。

2）可用于開放性容器、水池等的液位測量。

3）重量輕、壽命長、價格低、安裝方便、穩定性好。

2.2 選型要點

1）超聲波液位計須用于能充分反射聲波和傳播聲波的介質，對聲波吸附能力強的介質，不宜選用超聲波液位計。

2）超聲波液位計不能應用于真空場合，負壓場合也不宜使用。因為超聲波的傳播需要空氣媒介，空氣稀薄的環境不利于超聲波傳播，且聲波衰減增大，導致測量誤差增大甚至不能測量。

3）被測介質為揮發性液體或含有大量水汽、粉塵、氣泡、懸浮顆粒等場合，不宜選用超聲波液位計。因為聲波遇到這些物質會發生不規則反射和散射，這些物質也會吸收聲波造成聲波的衰減，影響測量效果。

4）設備內部存在影響聲波傳播的障礙物，不宜選用超聲波液位計。

5）超聲波液位計一般只能應用在常溫常壓范圍內，溫度一般不能超過100℃。壓力過高對超聲波的聲速抑制作用增強，影響測量精度，甚至無法測量。

6）檢測器和轉換器之間的連接電纜，應采取抗電磁干擾措施。

EOEG裝置中，超聲波液位計主要應用于雨水收集池、污水池等地下水池的液位測量。

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