基于微波法的储油罐液位测量

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1、基于微波法的储油罐液位测量王新生，等基于微波法的储油罐液位测量!"#$#%#&’#()*+#,#-./()#01-’23+14(%#’#."1051+62&!(-7)王新生蔡荣海吴锦强（中国石油管道公司库鄯输油管理处，新疆库尔勒市!"#$$$）关键词：液位测量储油罐雷达液位计微波法率为$Q#((，测量范围$R"$(。!"#$%&’(：)"*"+,"-(.&","/012+0-/34-’-&+"*"+,"0"&;测量基本原理526&%$-*","07%’摘要分析了基于微波法雷达液位计的测量原理、影响因

2、素电磁波在传播过程中遇到障碍物能反射回来（见及测量部分的系统设计和处理过程，导出了基本计算公式，较详图#），雷达就是利用这个原理，通过测量电磁波从发细地介绍了实际液位的计算和校正过程。射到反射的时间差，计算出电磁波传播的距离，其测量89(0&-60%&’(’)*+,-./0,-.1-02’，-.32+’.1’3)145,*，*6*4’(7’*-/.53原理如图A所示。(’)*+,-./*’14-5.).70,51’**-./0,51’7+,’*53,)7),2’8’2(’4’,9)*’75.(-1,

3、5:)8’(’4&57),’).)26;’7<%&’9)*-11)21+2)4-5.35,(+2)-*)2*57’,-8’7<%&’0,)14-1)21)21+2)4-5.).715,,’14-5.0,51’7+,’*),’0,’*’.4=’7-.7’4)-2<:引言液位测量技术经过不断的发展，其各种测量方法在工业生产中都有自己的应用领域，并得到长足的进步。其中，微波法的发展近几年较为迅速，以微波法为图#波的反射基本测量方法的雷达液位计技术日益成熟，已开始在工业生产中应用。在石油工业中，已相继出现了

4、>?#$"@、#$?("@的储油罐，这些储油罐由于高度高、容量大等特#$(点给液位监测提出了更高的要求。雷达液位计以其精度高、使用维护方便等特点开始受到关注，并已逐步应用于大罐的液位测量，如：东黄（黄岛—东营）输油管道"@图A长距离测量黄岛地下油库A座>?#$(储罐应用了瑞典B))9%).CD5.4,52公司的E)7),%).CF)+/’雷达液位计监测由图A可知：!"!#$%&A（#）系统，库鄯（库尔勒—鄯善）输油管道首末站G座>?其中%为电磁波在空气中的传播速度，约为光速（@?#$"(@大罐的液位

5、监测应用了荷兰H.,)3I

6、说高度不高，而所要求的精度、分辨率高，直容性和开放性。测量部分应用了平面天线技术接测量反射时间几乎不大可能，这就需要对雷达波进（LN%），增强了雷达波的反射强度和精度，并且具有自行合成。雷达液位计改脉冲雷达波为合成脉冲雷达校正能力和自诊断能力。整个系统采用模块化结构，波，通过测量发射波与反射波的频率差，间接地求得反给维修和诊断带来方便。其测量误差OP#((，分辨射时间，计算出雷达波传播的距离，如图"所示。万方数据AG《自动化仪表》第##卷第/期#$$+年/月式（"）.（)），则有!"!$)·!$%!

7、$+（/）式（/）中，对于一固定测量介质和安装方式的雷达液位计，)可认为一常数；!$为基准天线，并带有温度补偿，其长度已知；分配器把雷达波分成两部分，而且这两部分波互相隔离，互不影响；!$+的测量是在工业图!短距离测量防护等级为01/)的密封壳内，受外界影响较小。"实际液位的得出与校正储油罐应用较多的是浮顶罐和拱顶罐，对这两种罐雷达液位计的安装基本相同。下面以浮顶罐为例来分析实际液位的得出与校正（见图/）。图"液位测量液面到天线距离!的计算公式如下：!"#·!$%#&（#）&"!$$%!’$（!）式

8、中：!$为测量量，它关系到!的精度；&为跳频斜率（%&’’(）。!测量系统设计图/实际液位测量测量系统框图如图)所示。它主要包括天线头、数据采集板、高频信号发生板三部分。对照测量原理设检尺口到罐底基准点的距离为*2，*2是罐本身的固有长度，也叫检尺口高度，一般由罐的检定结果图"可知，振荡器产生合成脉冲雷达波，由扫描控制来决定&；线性化使合成脉冲雷达波减少了干扰的波动；给出。检尺时，下尺为*$，沾油为*+，雷达安装位置距分配器把一束波分成互相隔离#束波，*波发射到基罐底