CPT-Y4 导波雷达物位计产地货源

　　智能诊断与预测性维护功能

　　集成自诊断系统实时监测天线污染、元件老化等状态，信号质量指数（SQI）<70%触发警报。某粮仓应用使故障停机减少60%。温度漂移补偿确保长期稳定性0.01%/年。边缘计算在本地完成95%数据处理，仅上传关键参数。通过分析历史回波曲线，可提前2周预测介质特性变化导致的测量偏差。

　　本文旨在通过实践来探讨电厂低压给水加热器上液位的测量，并解析了加热器结构及其采用各种不同液位测量仪表的历程和工况特点，论述了导波雷达液位计在低压给水加热器上的使用优势，藉此给电力行业热工人士提供一些有价值的参考。

　　给水加热器的结构与功能

　　给水加热器是一种利用汽轮机抽汽加热给水，以提高热效率的加热设备，是电厂回热系统的重要辅机之一。加热器的工作原理是利用汽轮机做过功的乏汽加热凝结水和给水，而不是直接将乏汽排入凝汽器，以充分利用乏汽的焓，降低冷源损失，同时减弱锅炉受热面的热应力。

　　加热器按汽水传热方式的不同，可分为表面式和混合式。目前，在火力发电厂中除了除氧器采用混合式加热外，其余高低压加热器均采用表面式加热。按照水侧的布置方式和流动方向的不同，表面式加热器又分为立式和卧式。

　　表面式给水加热器的特点，是加热工质（汽轮机的抽汽）与被加热工质（锅炉给水）相互不混合，通过管壁来传递热量。传热管内是给水，传热管外是蒸汽。蒸汽在加热器里放出热量并凝结成疏水，由疏水口排出。由于加热蒸汽通常都具有一定的过热度，为使给水温度达到所期望的值，同时加热面积尽可能的少，可设置一个过热蒸汽冷却段，以充分利用抽汽的过热度。蒸汽由汽相变为饱和水，同时放出汽化潜热的过程是在凝结段里完成的。凝结段是给水加热器的主要换热区段，管内给水大部分的焓升是由这一区段提供的。因此，具有凝结段的加热器是电厂用给水加热器的基本型式。

　　加热器中液位测量的重要性

　　加热蒸汽和被加热的水之间是通过金属表面来传递热量的。由于传热热阻的存在，给水不可能被加热到蒸汽压力下的饱和温度，不可避免地存在着一个端差。因此，给水端差（TTD = Terminal Temperature Difference）和疏水端差（DCA = Drain Cooler Approach temperature difference）是加热器的两个主要。给水端差和疏水端差的设置，直接影响到机组的率和运行的性。给水端差又称为上端差，是加压器蒸汽压力下的饱和温度与出口给水温度之差。疏水端差又称下端差，是离开加热器汽侧的疏水温度与进入水侧的给水温度之差。

　　图1  卧式表面式给水加热器结构实物

　　合理的给水端差的设置，能够有效提高热交换效率，是成本控制及盈利能力的重要组成部分。在实际运行中，给水端差增大的原因有:加热器的抽汽压力和抽汽量不稳定；加热器受热面结垢使传热恶化，增大了传热管内外温差；加热器内积聚了空气，不凝结的空气附在传热管表面形成空气层，妨碍了蒸汽的凝结放热，增大了传热热阻；凝结水或给水的部分或不经过加热器，而是从加热器旁路通过；凝结水位过高，淹没了一部分传热管，使传热面积减少。而给水端差过小，纵然可以提高热交换效率，但加热器长期处于过热状态，会大缩短使用寿命。由此可见，在日常操作中，维持合理的加热器凝结水位高度，从而找到热交换效率和设备寿命之间的平衡点，成为热工控制的首要任务。

　　加热器中液位测量的发展历程

　　给水加热器中存在高温、高压及大量蒸汽，恶劣条件使之成为测量的难点。给水加热器的水位检测历经了几个发展阶段，从初的磁翻板液位计、浮筒液位计、直到今天比较常用的差压变送器和导波雷达液位计。

　　磁翻板液位计又称就地水位计，是为传统的一种水位测量方式，至今仍然是加热器的标准配置。磁翻板液位计利用浮力原理，根据加热器的设计温度、压力及水的密度，制造出满足工况条件的浮子。浮子装在和加热器相连的筒体中，筒体中的水位和加热器中的水位等高，而筒体内浮子漂浮在水面上，即代表水位的高度。浮子内的永磁铁通过磁耦合作用引起筒体外的小磁板翻转，通过小磁板两面颜的不同，来就地读取加热器中的水位高度。磁翻板液位计是一种稳定的测量技术，但它存在两大缺陷。一是测量精度不高。因为加热器中的温度和压力的变化，凝结水的密度也发生变化，根据阿基米德浮力定律f浮=ρgV，当凝结水密度变化时，浮子浸没在水中的体积也发生变化，因此浮子淹没高度的变化会影响到测量精度。二是就地水位计在初的时候没有远传信号。

　　浮筒液位计是上世纪80年代至本世纪初常用的加热器水位测量方式。因为浮筒液位计集成有信号转换器，所以能够提供远传信号。但是浮筒液位计也是基于浮力的原理，因此同样面临着测量精度差的问题。此外，浮筒液位计多数采用扭力管式测量原理，表头笨重且需要周期性的标定，给使用和维护带来了诸多不便。

　　图2  导波雷达液位计工作原理

　　随着差压变送器技术的发展和产品性价比的提升，差压变送器配合平衡容器成为本世纪以来较为常用的加热器水位测量方式。但无论是采用双室平衡容器，还是采用单室平衡容器，对于测点位置的选取和安装都有较高的要求。因为，低加汽测可能工作在负压工况下，所以测量值波动大，影响到生产人员的正确操。此外，差压变送器的测量原理是:ΔP=ρgh,为达到地测量，需要对密度、温度及压力进行补偿。

　　导波雷达液位计采用的是时域反射原理（TDR原理，Time Domain Reflectometry）。导波雷达的工作原理，是由表头高频脉冲发生器产生电磁脉冲波信号，该信号沿着导波杆（探杆）向下传送，当遇到比此前传导介质（如空气或蒸汽）介电常数大的液体表面时产生反射信号，用超高速计时电路测量出脉冲波信号从发射到接收的传导时间。传导时间与电磁脉冲波速度乘积的一半，即代表被测介质表面到导波雷达液位计过程连接处的距离；通过给定的容器高度减去距离，计算得出液位的高度，从而达到对液位的测量。

　　导波雷达液位计的测量原理及优点

　　时域反射理论模型早在1939年就已建立，初用于电信业查找电缆断点。上世纪90年代中后期，部分液位计厂家致力于将TDR技术应用于工业仪表，称之为导波雷达液位计。导波雷达液位计问世后，随即成为物位测量的一大利器。导波雷达液位计的测量结果和被测介质的温度、压力、密度、粘度、电导率和介电常数无关，可以用于测量液体、浆料和固体，也可以测出物位或某些工况下的液体界面。因此，当导波雷达液位计满足设计温度、压力、量程、精度、材质及安装位置的要求时，是一种理想的物位测量仪表，几乎可以取代大多数物位计。当然，导波雷达液位计也同样面临着一些使用的限性，如其典型精度为±3mm、对温度和压力耐受的限、当介质粘度高时在探杆上形成挂料、固体介质容易磨损并拉断探杆，以及容器内的搅拌影响探杆的安装等。

　　做为一种探杆和被测介质相接触的接触式物位测量仪表，导波雷达液位计的选型重点集中于探杆形式。为此，各导波雷达液位计厂家研发生产出不同的探杆形式，以满足各种工况的要求。如笔者所使用过的美国Magnetrol品牌的导波雷达液位计，就有多达22种探杆形式可供选择。

　　图3  单杆探杆信号轨迹图、通州探杆信号轨迹图、同轴探杆实物图、通州探杆实物剖面图

　　那么，如何选用合适的探杆形式呢？首先，需要考虑探杆对温度和压力的耐受。其次，需要考虑电磁脉冲信号在探杆上传播的轨迹。

　　单式探杆（单杆、单缆）上信号轨迹呈逐步发散的状态。在信号的轨迹范围内，可能会产生干扰信号影响到液位的测量。典型的干扰信号有安装管嘴，以及容器内的焊缝、焊渣和结构件等。同轴探杆的信号则集中在同轴探杆内。同轴探杆的结构是中间有一根实心金属杆（通常直径为8mm），电磁脉冲信号在金属杆上传播；其外侧是一根金属套管（通常直径为22mm），金属套管作为金属杆的屏蔽层，起到屏蔽外部的干扰信号及集中信号的作用，以提高信号的灵敏度，便于测量介电常数较低的介质。因此，采用同轴探杆可以不用考虑安装位置及容器内结构对测量带来的影响，是理想的一种探杆形式。同轴探杆的限在于，其量程受限，通常为6m左右，以及高粘度介质所形成的“搭桥”现象。

　　那么是不是说使用导波雷达液位计测量低压加热器液位，只需考虑到以上两点就了呢？实际上，还需要结合电厂低压加热器实际工况中存在大量蒸汽的特点。一是要考虑蒸汽的侵蚀作用对于探杆和表头之间密封部分的材质选择和制作工艺的考验。见图3红圆圈部分。依据笔者经验，选择应用业绩多、历经实践考验的品牌是产品的有效保障。二是需要考虑蒸汽工况下，电磁脉冲信号的传播在蒸汽中被衰减的情况。通常，导波雷达的测量原理可用以下公式来表示:

　　L=D – C0.t/2

　　L=液位高度

　　D=容器高度

　　C0=真空中的光速

　　t=发射信号和反射信号的时间间隔

　　在蒸气工况中，实际的液位以 L真来表示，实际的信号传播速度用C真来表示；仪表测量出的液位以L测来表示，那么:

　　L真=D – C真.t/2

　　L测=D – C0.t/2

　　因为C真L测。依据导波雷达液位测量值来控制凝结水的高度，所造成的实际影响是凝结水位过高，致使低压加热器内部分传热管被淹没在凝结水下，热交换效率下降，给水端差增大。

　　图4  7×S蒸汽探杆结构剖面图

　　通过实际的观察数据和相关的文献资料信息，在低压加热器的工况条件下，C真和C0之间的差异在2%~5%之间。因为C真受到蒸汽温度、压力的影响而不断变化，所以仅从改变仪表系数的方面来进行C真的修正，还是不能很好满足对测量准确度的要求。

　　对于C真进行实时的补偿，是导波雷达在蒸汽工况下能完成准确测量的先决条件。笔者所使用的Mangetrol导波雷达液位计采用了专利的蒸汽探杆，用于实时的C真补偿，其补偿的工作原理如下:

　　在蒸气探杆中，距离表头下方125mm处安装有一个蒸汽目标(Steam Target)，表头每秒会发送一个询问信号，该询问信号到蒸汽目标后被发射回表头的时间t问询被测量。此时，电磁脉冲信号在当前工况下的速度C真可以用以下公式准确计算出来:

　　C真=d/t问询，其中，d=125mm

　　获得C真后，导波雷达将以此值来进行真实液位值的计算，从而达到实时补偿的目的。

　　小结

　　综上所述，Magnetrol专利的蒸汽探杆，集成了同轴式、良好的蒸汽隔密封及实时蒸汽补偿的优势。同时，Magnetrol致力于同轴探杆的大规模推广，具有同轴探杆生产的规模优势，给电力行业用户带来了高性价比的产品。此外，Magnetrol专利的AURORA系列液位计，将磁翻板和导波雷达液位计集成为一体，提供了重要应用场合的现场和远传测量，减少了过程接口数量，避免了潜在泄露点，提高了使用维护的便利性。

　　由发送器将脉冲发生器生成的一串脉冲信号通过天线发出，经液面反射后由接收器接收，再将信号传给计时器，从计时器得到脉冲的往返时间t。用这种方法测量的大难点在于地测量时间t，这是由于雷达波的传播速度快，还有对液位测量精度的要求造成的。通过公式（1）可知，液位变化1mm，微波运行时间变化6ps。微波脉冲法通过采样处理将测量时间延伸至us级，由此来测量微波运行时间。

　　微波脉冲法制造成本低，精度相对较低，多应用于工业级雷达液位计。

　　连续调频法采用线形调制的高频信号提高所发射信号的频率。由于在信号传播中延迟了时间，改变了信号的频率。返回信号的频率低于发出信号的频率，一般相差几kHz。发射波与接收波送入混频器测出频率差△f，△f与被测距离d成线性关系，这样就将雷达波的往返t转换成了可测量的频率信号△f。其基本原理如图3所示。

　　(雷达液位计导波雷达液位计)

　　不收罐壁形状影响，尤其适合狭小空间测量

　　不收液体密度、固体疏松程度的影响

　　介电常数测量能力er≥1.4

　　超大量程30米，精度0.1级，带现场显示模块

　　二线制，24vdc，回路供电

　　4-20ma/hart输出，信号可实现远距离传输

　　空高-料高通过设置可以自由切换

　　软件实现储罐界面集中显示，轻松完成现场调试和检测

　　1.狭小空间液位测量

　　2.高粉尘储罐料位测量

　　3.内浮顶油料库液位测量

　　4.带搅拌反应釜液位测量

　　5.分层界面液位测量

　　1.探头远离出料口和进料口，在整个量程范围内不碰壁

　　2.仪表应安装在料仓直径的1/4处

　　3.容器底部是锥形的，传感器可以安装罐顶

　　(雷达液位计导波雷达液位计)

　　±0.1%量程上限/12个月

　　(雷达液位计导波雷达液位计)

　　2、可以在真空中测量可以测量介质常数>1.8的介质，测量范围可达35m；

　　3、供电和输出信号通过一根两芯线缆（回路电路）,采用4…20mA输出或数字型信号输出；

　　4、非接触式测量安装方便采用其稳定的材料牢固耐用，分辨率可达1mm；

　　5、不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响；

　　6、不受介质密度和温度的变化，过程压力可达40bar,介质温度可达300℃；

　　7、安装方式有多种可以选择:顶部安装、侧面安装、旁通管安装、导波管安装；

　　8、调试可多种方式选择:采用编程模块调试（相当于一个分析处理仪表）、SOFT软件调试、HART手持编程器调试，调试起来方便快捷。

　　(雷达液位计导波雷达液位计)

　　13、当储罐制造材料的介电常数小于7，如纤维强化玻璃、聚乙烯、聚丙烯或无铅玻璃等，且壁厚适中时可安装于储罐外部。

　　14、若介质储罐为球形容器时，应采用导波管或旁通管方式安装，这样可以消除由容器形状所带来的多重回波的干扰，提高信噪比。

　　15、在测量介电常数较小的介质（如液化气、汽油，柴油、变压器油的等）时，因这些介质会对微波产生相对较大的衰减，为提高反射能量以确保测量精度，也应该用导波管方式安装。

　　16、选择好安装位置后，安装椎体天线的安装垂直偏差小于±1度。

　　17、安装时注意不要碰坏天线

　　18、安装在室外时，要给液位变送器安装保护盖，以防日照和雨淋。

　　(雷达液位计导波雷达液位计)

　　下列属于阴性植物的是（）["桂花","梅花","秋海棠","都不是"]

　　2013年4月8日，英国前首相撒切尔夫人去世，她1979年上任后，在经济上推行新自由主义，促使英国走向市场经济。下列对新自由主义的看法正确的是（）。    ①坚持市场信息和竞争市场假设    ②主张加强国家金融监管    ③强调社会保障和社会公平    ④认为私有制是市场经济的唯一基础["①②","①④","②③","②④"]

　　使用伺服液位计测量储罐的液位，若罐高设为16米，上停止位设为12米，bottom设为300mm，当将储罐中的料清空后，液位计显示的值为多少（）["0","300mm","大于0，但小于300mm","大于300mm"]

　　（）山谷风是指在山区，山坡和周围空气受热不同而形成的，以一天为周期随昼夜交替而改变风向的风。["焚风","季风","山谷风","海陆风"]

　　关于鼻用激素首过代谢率、生物利用度和性的理念正确的是（）。["首过代谢率、生物利用度与性不等同","物性要经过动物试验、临床研究和大量实际应用来验","临床研究和大量实际应用表明，雷诺考特的不良反应发生率与安慰剂相似，长期使用未见全身副作用","都对"]

　　Saab雷达液位计导波管下面的反射板距罐底高度为300mm，因此，当显示液位值10米时，罐内实际液位为（）。

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　　CPT-Y4 导波雷达物位计产地货源

　　导波雷达液位计单缆或单杆产品概述

　　导波雷达物位计是一种微波物位计，它是微波（雷达）定位技术的一种运用。它是通过一个可以发射能量波（一般为脉冲信号）的装置发射能量波，能量波在波导管中传输，能量波遇到障碍物反射，反射的能量波由波导管传输至接收装置，再由接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理，转化成与物位相关的电信号。

　　导波雷达液位计单缆或单杆适用范围及特点:

　　导波雷达物位计用于对液体、浆料及颗粒料等介电常数比较小的介质的进行接触连续测量，适用于温度、压力变化大、有惰性气体或蒸汽存在的场合。

　　1、通用性强:可测量液位及料位，可满足不同温度、压力、介质的测量要求，高测量温度可达800℃，大压力可达5MPa，并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合。

　　2、防挂料:电路设计和传感器结构，使其测量可以不受传感器挂料影响，无需定期清洁，避免误测量。

　　3、免维护:测量过程无可动部件，不存在机械部件损坏问题，无须维护。

　　4、抗干扰:接触式测量，抗干扰能力强，可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。

　　5、准确:测量量多样化，使测量更加准确，测量不受环境变化影响，稳定性高，使用寿命长。

　　导波雷达物位计主要技术参数:

　　正常工作条件:

　　环境温度:-20～50℃；

　　相对湿度:5%～100%（包括直接湿）；

　　环境压力:86kPa～108 kPa；

　　测量范围: 0～6米，缆式大可达35米；

　　过程连接: 螺纹 或者法兰；

　　过程温度: -40 -250℃；

　　过程压力: 0.1～6Mpa；

　　工作频率: 1.8GHz；

　　响应速度: ≥0.2s（根据具体情况而定）

　　重 复 性: ± 3mm ；

　　分 辨 率: 1mm ；

　　电流信号: 4～20mA/HART；

　　精度: ‹0.1% ；

　　通讯接口: HART 通讯协议 ；

　　电源: 24V DC(+/-10%) /波纹电压:1Vpp；

　　耗 电 量: max22.5mA ；

　　防爆认: Exia II CT6 ；

　　外壳保护等级: IP68；

　　两线制接线: 供电和信号输出公用一根两芯线；

　　电缆入口: 两个M20ⅹ1.5（电缆直径5 … 9mm）。

　　三、导波雷达物位计型号及说明:

　　型号FMP50FMP51FMP52FMP54FMP53FMP55FMP56FMP57测量范围杆式4m;

　　缆式12m杆式10m;

　　缆式45m

　　同轴探头: 6m杆式4m;

　　缆式45m杆式10m;

　　缆式45m

　　同轴探头: 6m杆式6m杆式4m；

　　缆式10m

　　同轴探头6m缆式12m杆式4m

　　缆式45m应用液位液位/界面液位/界面液位/界面液位液位/界面固体料位固体料位过程连接3/4''螺纹螺纹、法兰法兰、Triclamp(卡箍)螺纹、法兰螺纹、法兰

　　Triclamp(卡箍)法兰3/4''螺纹螺纹、法兰材质 过程Alu、PBT、316LAlu、PBT、316L、AlloyCAlu、PFA、PTFE、Alu、PBT、316LAlu、PBT、316LAlu、PBT、316LAlu、PBT、316L、PAAlu、PBT、316L、PA、Steel密封VitonViton、Kalrez、EPDMPBT、316LGraphiteFKM、Kalrez、EPDMPFA、PTFEViton、EPDMViton、EPDM过程压力bar-1…6-1…40-1…40-1…400-1…16-1…40-1…16-1…16过程温度℃-20…80-50…200-50…200-196…450-20…150-50…200-40…150-40…150电源10.4…48VDC 90…253VAC10.4-48VDC90…253VAC缆绳承受力4mm: 2kN4mm: 5kN4mm: 2kN4mm: 10kN—4mm: 2kN4mm: 20kN

　　6mm: 20kN4mm: 20kN

　　6mm: 42kN

　　8mm: 42kN精度mm±2±2输出4-20mA/HART, PROFIBUS PA, FF基金会现场总线, 开关量输出4-20mA/HART, PROFIBUS PA, FF基金会现场总线, 开关量输出小介电常数1.61.6/1.41.6/1.41.6/1.41.6上层介质0.2s（根据具体使用情况而定）

　　电流信号:4…20mA

　　精度 :<0.1%

　　天线材质  YYD801、YYD802为PP/PTFE

　　YYD803 为316L不锈钢

　　通讯接口 HART通讯协议

　　过程连接 HHD801 （PP，PTFE天线） :G1-1/2 316L不锈钢，:

　　YYD802（棒式天线） :翻边法兰DN50，DN80，DN100，DN150

　　YYD803（喇叭口形式天线）:法兰DN50，DN80，DN100，DN150，DN200，DN250

　　电源 电源:24V DC（+/-10%），波纹电压:1Vpp

　　耗电量:max22.5mA

　　环境条件 温度:－40℃…＋80℃

　　容器压力（表压）－1…40bar

　　防爆认 ExiaII C T6

　　外壳保护等级 IP68

　　两线制接线 供电和信号输出共用一根两芯导线

　　电缆入口:2个M20×1.5（电缆直径5…9mm）

　　罗斯蒙特导波雷达液位变送器产品描述:

　　Rosemount™ 5300 液位变送器 - 导波雷达

　　Rosemount 5300 液位变送器适用于具有挑战性的液体、浆体和固体测量，在液位和界面应用中提供的性和性。Rosemount 5300 具有安装简便、无需标定等多种优势，且不受过程条件的影响。该雷达通过了 SIL 2 认，因而成为您应用的首要选择。其坚固的结构和内置的强大诊断功能将使您能够专注于您的重要部分——工厂。

　　罗斯蒙特导波雷达液位变送器规格:

　　精度

　　± 3 mm (0.12 in.)

　　可重复性

　　± 1 mm (0.04 in.)

　　测量范围

　　大 50 m（164 ft）

　　工作压力

　　全真空至 345 bar（全真空至 5000 psi）

　　工作温度

　　-196 至 400 °C（-320 至 752 °F）

　　通讯协议

　　4-20 mA/HART®、Foundation™ 现场总线、Modbus®

　　SIL 2 IEC 61508 认

　　防溢出保护经过 TÜV 测试和 WHG 认

　　诊断

　　增强型诊断功能可执行前瞻性维护

　　探头类型

　　硬单线、分段单线、软单线、硬双线、软双线、同轴型、带 PTFE 涂层的探头、蒸汽探头

　　质保

　　长 5 年

　　罗斯蒙特导波雷达液位变送器功能:

　　1.直接切换技术可提高灵敏度、提升性并扩大测量范围

　　2.Ultra-thin layer detection through Pe-in-Pe technology

　　3.信号质量能够让您以前瞻性的方式使用液位仪表

　　4.探头末端探测功能可提高液位测量的性

　　5.动态蒸汽补偿能提高工厂的热耗率

　　6.校验反射器可实现*的液位变送器校验

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