苯乙烯儲罐液位計選型——江蘇奧科儀表有限公司

苯乙烯是用苯取代乙烯的一個氫原子形成的有機化合物，是生產聚苯乙烯的主要原料。根據介質易燃、易聚合的特性，苯乙烯儲罐液位計設置高液位報警和低液位報警。現場也應有液面指示，液面指示器裝在地面附近。

苯乙烯儲罐液位計選型選用導波雷達液位計以導波桿(纜)結構作為傳輸介質,具有信號損耗小、回波質量高及能耗損失低等諸多優點,測量效果不受真空、密度變化、壓力變化、劇烈的空氣流動及劇烈的溫度變化等影響,同時對粉塵環境和揮發性液體的氣相成分、物料表面的波動、泡沫和障礙物相對不敏感,還可測量界位。基于上述諸多優勢,導波雷達液位計在環保、化工、石油、食品、醫藥、造紙、水處理、電力、水泥、煤粉及塑料等領域或行業應用廣泛。

波雷達液位計的工作原理：
雷達液位計采用時域反射原理(Time Domain Reflectometry,TDR),電磁脈沖以光速沿鋼纜或導波桿(纜)傳播,當遇到被測介質表面時,部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發射裝置,發射裝置與被測介質表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比,進一步計算發射脈沖和回波脈沖的時差就能得到發射電路到該介質接觸點的距離[2,3]。行程時間原理(TOF):發射出一個機械波或電磁波,該波以波速C進行傳播,波在介質表面被反射,接收反射波,測量運行時間T,計算接收中心與反射表面的距離D=T×C/2。
導波雷達液位計采用TDR原理與等效時間采樣(Equivalent Time Sampling,ETS)技術,測量發射與反射脈沖之間的時間差,通過等效時間采樣技術將納秒級的傳導時間放大為毫秒級,采用優化的識別算法進行處理,對虛假回波進行有效抑制和屏蔽,從而達到測量的目的。

導波雷達液位計的優缺點：
常見的回波法液位儀表有:超聲波物位計、非接觸雷達及導波雷達等。
超聲波是機械波,機械波在傳播過程中會受到傳播介質穩定程度的影響。引起空氣波動的因素很多,如粉塵、氣浪、蒸汽及料流等,同時會降低回波質量,致使液位計很難識別出有效回波,直接影響測量效果。超聲波在現場應用時要考慮被測介質的空間狀態和表面狀態,當粉塵及氣浪等現象嚴重時,建議用低頻超聲波物位計。
Radar一詞來源于無線電探測和測距(Radio Detection and Ranging),因非接觸式雷達物位計發射和接收的是電磁波,相比超聲波液位計有諸多優點,即精度高且使用范圍廣等,而且發射與接收均不與測量介質接觸;高頻電磁波易于長距離傳輸,可測量大量程;測量不受液面上部空間氣相條件變化的影響。雷達液位計發射和接收高頻(GHz)電磁波,通過計算發射波和回波時間進行液位測量,與超聲波液位計相比優點突出:超聲波液位計聲納所發出的聲波是一種通過大氣傳播的機械波,大氣成分會引起聲速的變化,如液體蒸發汽化會改變聲波的傳播速度,從而引起超聲波液位測量的誤差,電磁波可在氣體介質中傳播,并且氣體的波動變化不影響電磁波的傳播速度,故雷達液位計就有了更加廣泛的應用空間。
導波雷達液位計則彌補了雷達測量液位中的缺陷,雷達液位計+導波桿(纜)=導波雷達液位計,導波雷達液位計多了一個能定向集中傳輸電磁波的導波體,為信號至液面往返傳輸提供了一條高效通道,導波雷達輸出到探頭的信號能量非常小,約為常規雷達發射能量(1.0MW)的10%(約0.1MW)[4],信號衰減保持在***小程度,因而不能用于測量介電常數很低(小于1.4)的液體。此外由于導波雷達耗能小,采用回路供電而不是單獨的交流供電,從而節省了安裝費用。普通雷達為非接觸式測量,導波雷達為接觸式測量,這樣就意味著導波雷達更需要考慮介質的腐蝕性和粘附性,而且過長的導波雷達纜繩安裝和維護相對困難。測量固體物料時,導波雷達還要考慮導波桿(纜)的受力情況,也是由于受力的原因一般用導波雷達的測量距離不會很長。在一些特殊工況導波雷達有明顯優勢,如罐內有攪拌且介質波動大的工況,用底部固定的導波雷達測量要比變通雷達穩定;還有小罐體內的物位測量,由于安裝測量空間小(或罐內干擾物較多)[5],一般普通雷達不適用,這時導波雷達的優勢就顯現出來了;還有低介電常數的工況,無論雷達還是導波雷達測量原理都是基于介質介電常數的差別,由于普通雷達發射的波是發散的,當介質介電常數過低時,信號太弱測量不穩定,而導波雷達波是沿導波桿(纜)傳播信號的,因而相對穩定;另外一般的導波雷達還有底部探測功能,導波雷達液位計可以根據底部回波信號修正測量結果,使信號更為穩定準確。

導波雷達液位計選型注意事項
1、選用導波雷達物位計必須要確認測量介質的粘稠度，如果測量介質很粘稠就不適合選用導波纜繩桿子這種接觸式的測量方式，掛料會影響信號的發射接收產生虛假信號。
2、如果測量的介質是腐蝕性的就要選用導波纜繩套四氟或者桿子套四氟的產品。
3、量程的界定，量程一般我們就算安裝法蘭面往下到距離罐底的垂直距離，這個參數一定要準確，纜繩蕞下端探頭距離罐底至少30mm的預留空間，保證探頭不要接觸金屬罐底產生干擾信號。纜繩可以預留長一點，這樣到了現場如果長了還可以自己裁剪，但是如果斷了就需要重新定做纜繩所以，我們在確定參數時一定要把纜繩的長度確認清楚，免得到了現場無法正常測量。
4、選用導波雷達液位計要確認儲罐內是否有攪拌扇葉的位置在哪，扇葉距離管壁很近就不適合用導波雷達液位計，或者加旁通管來測量。纜繩或者桿子距離管壁至少要大于300mm。
5、如果測量的液體介質介電常數很低的話可以參考用導波雙纜的雷達液位計，效果會好一些。
6、探頭末端如需要固定的場合應用有兩種固定方式：絕緣固定和非絕緣固定。
（一）絕緣固定是指被測介電常數較低且固定在金屬罐底時的絕緣固定方式
（二）非絕緣固定是指被測介質介電常數很高且罐體為金屬材料、介電常數很低的材料或與被測介質介電常數非常接近的材料時所采用的非絕緣的固定方式。

注意事項
1：測量范圍從波束觸及罐低的那一點開始計算，但在特殊情況下，若罐底為凹型或錐形，當物位低于此點時無法進行測量。
2：若介質為低介電常數當其處于低液位時。
3：理論上測量達到天線*的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測量范圍的終值應距離天線的*至少100mm。
4：對于過溢保護，可定義一段安全距離附加在盲區上。
5：較小測量范圍與天線有關。
測量范圍從波束觸及罐低的那一點開始計算，但在特殊情況下，若罐底為凹型或錐形，當物位低于此點時無法進行測量。
若介質為低介電常數當其處于低液位時，罐底可見，此時為保證測量精度，建議將零點定在低高度為C的位置。
對于過溢保護，可定義一段安全距離附加在盲區上。
較小測量范圍與天線有關。

雷達式液位計安裝時應注意下面一些問題：
（1）發射天線中心軸線與被測物料表面保持垂直，并與罐壁至少保證30cm的間距。
（2）天線喇叭口的前端應伸入料罐內部，以減少由于安裝接管和設備間焊縫所造成的發射能量損失。
（3）避免安裝于貯罐中心位置，因為這樣會使虛假回液增強。
（4）不要安裝在加料口的上方主要為防止加料時可能產生輻射被被測液面反射的有效回波大得多的虛假回波。

安裝方法推薦距離
(1)墻至安裝短管的外壁：離罐壁為罐直徑1/6處，較小距離為200mm。不能安裝在入料口的上方
(2)不能安裝在中心位置如果安裝在中央，會產生多重虛假回波，干擾回波會導致信號丟失。如果不能保持儀表與罐壁的距離，罐壁上的介質會黏附造成虛假回波，在調試儀表的時候應該進行虛假回波存儲。

雷達液位計訂貨選型需要知道的數據：
1、被測量的介質類型，液體還是固體。如果是液體：液面是否有蒸汽、霧氣、泡沫、波浪、攪拌、漂浮物；如果是固體：是否有粉塵。
2、介質的低～高溫度，低～大壓力。
3、介質的腐蝕性，如果是放在罐子內的，雷達液位計需要知道罐子的材質，有沒有防腐的襯里。
4、高頻雷達液位計是否需要防爆、防腐。
5、測量范圍是幾米，要求盲區是多少。
6、連接方式：法蘭連接、螺紋連接。
7、工作環境：例如敞口的池子、有蓋板的池子、臥罐、立罐、球罐，罐子是否同大氣壓等。
8、工作電壓：24VDC。
9、輸出信號：4～20mA電流。