雷达液位计的应用浅谈.pdf

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1、鬻囊蘩鬻蒸蘩鬻蠢簟鬻鬻溺鬻淄攀鬻髫鬻雾；缫《羹辫黪≥黉鬻鬻瀚攀鬻蘩囊辫●■—●墅固雷达液位计的应用浅谈刘凯(天津辰力工程设计有限公司)摘要：本文主要介绍雷达液位计的原理、类型、特点，以及罗斯蒙特雷达液位计在华亭FMTP项目中的选型与应用关键词：雷达液位计；FMTP；物位测量：界面测量随着煤化工行业的不断发展，对煤化工装置中的储罐、球罐、缓冲罐中的液体、浆料、颗粒物位与界面物位测量精度要求越来越高。雷达液位计，基于时间行程原理的测量仪表，具有不受温度、压力、惰性气体及蒸汽的影响等优点，不仅实现了精确测量，简化了工艺流程，大大提高了生产效率，因而在工业生产的物位测量中

2、发挥着重要的作用。1雷达液位计1．1测量原理雷达液位计采用发射一反射一接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下：D=CT／2式中卜雷达液位计到液面的距离；C——光速；T一电磁波运行时间。雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用四线制，电子电路复杂。而采用脉冲波技术的液位计，功耗低，可用二线制的2

3、4VDC供电，容易实现本质安全，精确度高，适用范围更广。1．2接触式雷达液位计接触式雷达液位计也叫导波雷达液位计，分杆式和缆式，由导波杆(缆)传输微波脉冲，主要用于液体或固体的液位和界面测量，适用于较广范围的温度和压力要求，不受介质特性的影响，例如：密度、粘度、电导率、粉尘等。罗斯蒙特5300系列导波雷达液位计通过导波杆引导低功率、纳秒级微波脉冲，进行液位物位测量。对于液体界面位置，当微波脉冲第一次抵达上层介质表面时，延导波杆反射部分微波回去，未被反射部分继续向下到达下层介质表面，即界面时，也被反射回来。微波脉冲之间的时间差，换算成距离，即可得出总体物位或界面的位

4、置。反射强度取决于被测介质的介电常数，介电常数越高，反射强度越大。因此该系列适用于大多数液体和固体的液位／物位测量，以及液体界面位置测量，其测量精度高达±3mm。罗斯蒙特5300系列导波雷达液位计采用了直接切换技术(DirectSwitchTechnology，以下简称”DST”)，使变送器和接收器之间的信号传输实现快速切换，大大降低了传输中的信号损失。通过DST技术，可获得更强的信噪比，对于干扰因素的处理能力也更优越，因而可测量范围能达到50m，可处理的介质介电常数可低至1．4。该系列同时还采用了导波杆末段探测功能(ProbeEndProjection，以下简称

5、”PEP”)，提高了低介电常数和长距离测量的性能，如果信号的表面回波丢失，则使用导波杆末端作为参考来计算实际物位。1．3非接触式雷达液位计非接触式雷达液位计也叫调频连续波雷达液位计，主要通过调频连续波技术测量液位。通过天线发出的雷达信号被介质表面反射后，天线会自动检测回波。由于信号频率是变化的，回波频率与天线发出的信号频率不一致，其频率差与距介质表面的距离成正比，从而精确计算出液位。在复杂工况下，反射能量会被削弱甚至完全消耗，因此就需要更高灵敏度的雷达、最佳天线的类型，以提高反射强度，实现测量需求。罗斯蒙特5600系列，是四线制非接触式雷达液位计，其灵敏度和性能是

6、其雷达液位计产品中最高的。5600系列适合于在液位快速变化、工况条件极湍的负责反应器中测量固体、液位或浆液的物位，适用于高温高压环境。2FMTP项目中的应用2．1项目简介中国天辰工程有限公司总承包华亭煤业集团有限责任公司年处理60万吨甲醇制20万吨聚丙烯(FMTP)科技示范项目(以下简称”华亭FMTP项目”)项目选址位于甘肃省平凉市华亭县安口镇石堡子华亭煤业集团60万吨煤制甲醇厂区二期。2．2FMTP装置选型与应用FMTP装置是本项目的主反应装置，根据工艺要求，三个催化剂储罐需设置液位计，实时监测催化剂的物位。由于催化剂为固体，而且催化剂罐均为直径7米，高约23米

7、的大型储罐，因此初步选型三台导波缆式雷达液位计。但是其中两个催化剂罐内分别储存热催化剂及废催化剂，其最高操作温度可达400摄氏度，于是最终确定这两台选用罗斯蒙特5601型非接触式雷达液位计，而常温状态的催化剂储罐则选择用罗斯蒙特5302型导波缆式雷达液位计。本装置区内甲醇进料罐，根据工艺要求要设置液位计，考虑介质为常温常压下的甲醇液体，故综合考虑选用罗斯蒙特5301型导波杆式雷达液位计。2．3PP装置选型与应用本装置区主要为聚丙烯合成装置，根据工艺包商鲁姆斯Novolen的工艺要求，共有5台设备需设置导波雷达液位计。其中2台缓冲罐内介质为常温常压的液体，故选用罗斯

8、蒙特530