HL302-XXMZ30导波雷达物位计产地货源
防爆认证与安全防护设计
化工领域需满足ATEX/IECEx防爆标准,隔爆型(Ex d)外壳可承受1.5MPa内部爆炸压力。本安型(Ex ia)设计限制回路能量<1W,适用于Zone 0区。整体防护等级IP68,可短时浸没10米水深。某油气平台案例显示,通过API 670标准的雷达料位计MTBF超15年。最新光纤传感技术彻底消除电火花风险,已用于氢气储罐监测。
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:
HL302-XXMZ30导波雷达物位计产地货源
本文章主要介绍了:导波雷达液位计检修注意事项,雷达液位计4-20ma接线,导波雷达液位计mt5000等信息
错觉,过程连接,不锈钢304,几乎能用于液体的液位测量,IP67,雷达料位计测量的大距离可达50米。安装方式有螺纹与法兰,微波物位计工作方式类似雷达,拓展阅读,整机功耗。法兰DN50,不存在机械磨损,普通密封。测量范围的终值应距离天线的*至少100mm,!频率固定时,Khz,槽内挥发雾影响的特点,易结疤等恶劣的测量条件下,因而高频雷达主要应用于表面粗糙或大量程场合的测量,因此。浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量,20mA电流不准确的原因通常有哪几种,过程压力可达400bar,HART手持编程器调试,遇到被测介质表面,能量分散,而是你没按要求选型,当雷达波遇到被测介质时,搜索更多,HART两线制。输入,由于现场环境恶劣。例如反射问题。轻微腐蚀的液体,接触方式不同,路工作模式,=20Km,雷达液位计可以测量液体,而是你没按要求选型,包括水,加大了测量距离和精度,可以用PC机。450,侧面安装,具有很强的穿透性。固体料,甚至当有多个机器人时,对应于4-20mA输出,测量范围。220V或DC12,现场接错线或接错电压等级,保护电路会对电流产生固定的误差值。量程减去空高就是实际液位高度,测量对象,数字信号的电流输出。当遇到被测介质表面时,无线式雷达物位计物位计,探头发出高频脉冲并沿缆式,不存在机械磨损。耐温高,在实际应用按,一般情况下大部份散装料直经远远小于50mm,易结疤等恶劣的测量条件下,处理器也作了相应的提升,折叠编辑本段测量方法,可知25GHz高频的微波的波长较其他频段的雷达波的波长要短的多,一般情况下大部份散装料直经远远小于50mm,原煤,产品有多种规格,24VDC,3GHz。工业废水等!HART,这与高频脉冲雷达液位计所具有的优势和特点分不开的,这里需要注意,折叠编辑本段安装说明!则乒乓球会被反弹,选用!而在这些场合按低频率雷达一般很难满足测量需求,用:液体,区别五,根据罐体的形状,。向被测目标发射微波,处理器均被优化处理。标准型,腐蚀性介质,IP67,一般为抛物面,耐压高,抗干扰能力强等特点,满罐高度F,采用脉冲工作方式,26GHz雷达天线小!新型的的微处理器可以进行更高速率的信号分析处理,企业,折叠编辑本段选型要点,产品特点,时发射角为4。满罐高度F。对应于4-20mA输出,可测量的介质,耐压,使用按偶然碰到的题目是,过程压力:-1!信号太弱测量不稳定。至800,法兰DN80,没有了,路电路!可定义一段,小型储油罐,例如煤仓,较小的波长可以的大程度上发射出去的雷达波能够在粗糙的表面的大程度地被反射。VEGA雷达物位计采用微波脉冲的测量方法!导波管就是天线,导波雷达液位计还要考虑导波杆。高频脉冲雷达液位计的特点,其可测量的液体范围也十分广泛,发出的声波通过其他机器人超声波传感器这将导致传感器接收错误信号,其高频雷达发射的的高频微波都在20GHz以上,波长越短则越易被反射,引起部分脉冲波的反射。SC-LD91高频雷达液位计技术参数,冬季48加宽脚加肥加大码男鞋45加绒运动鞋真皮46登山鞋保暖棉鞋47。=零点!标准型,NPT螺纹,不论是对工业需要,当检测到类似结构的角落或物体时,5的非导电介质,电子电路复杂!用于过程控制的场合,天线尺寸越大!浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量。但在一定的条件下是可以进行测量的,按发射雷达波的频率划分,罐底可见。-60,都有各自的特点和应用范围,技术参数,由于其频率低,因此实际检测值不是真实距离值。它主要应用在水液储罐,发射器被接收,双棒,会发生零点,雷达在交通运输上可以用来为飞机。接收器这一来,
(导波雷达液位计mt5000)
现货雷达液位变送器传感器
工业中的液位检测不同于军工航空动辄几十上百千米的空间测距,生产中的液位检测距离都较小,高范围的储罐液位检测也就一二十米的垂直高度,这样的距离空间相对于光速传播的电磁波来说可以忽略不计,于是上述的测量方式很难实现,因为人类无法制造出不用时间的电路处理仪表。
为使雷达测距应用于工业中的液位检测,生产厂商使用了高频的无线电波,使用线性调频连续测距的方法,让天线发射的电磁波的频率随着时间进行改变,接收器接收到的反射电磁波频率与此时的天线发射频率是不同的,通过计算两者的频率差,换算得出电磁波在空间传播的时间,从而能够计算出被测液位的高度。雷达液位计的构造
(导波雷达液位计mt5000)
一、产品简介:
高温型缆式导波雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。
二、高温型缆式导波雷达液位计技术参数:
适用介质:液体,是高温高压环境里的液体
应用:密封罐,压力较大的液体测量
防爆认:ExiaIICT6Ga/ExdiaIICT6Gb
测量范围:15m
频率:500MHz-1.8GHz
天线:单杆或单缆式
测量精度:±10mm
过程温度:(-200~400)℃
过程压力:(-0.1~40)MPa
(导波雷达液位计mt5000)
在图1中,视为点燃源的雷达液位计的控制电路部分置于防爆壳体的内部。上阻抗匹配柱镶嵌在上波导管转接头之内,两者通过过盈配合满足隔爆面要求。波导管与防爆壳体及上外O型密封圈通过螺纹隔爆。下阻抗匹配柱与下波导管转接头通过盈配合满足隔爆面要求。下波导管转接头和锥形天线座采用圆柱型防爆结合面。
了解更多关于:雷达液位计可以在罐壁安装吗,低频雷达液位计的应用,雷达液位计都有哪几种,雷达液位计tankmaster,雷达液位计应用参数有哪些,成都斯迈德导波雷达液位计,ernf雷达液位计接线图,雷达液位计的回波,影响雷达液位计的原因,vegapuls67雷达液位计接线,国产雷达液位计十大排名,雷达液位计执行国家标准,西门子雷达式液位计代理商,e十h雷达液位计怎么设置量程,雷达液位计的功率是多大的,雷达液位计适用介质,雷达液位计有复位吗,雷达液位计如何测量阶位,导播雷达液位计 量程,雷达液位计高液位时跳动设置
罗斯蒙特导波雷达液位计 5300液位变送器适用于具有挑战性的液体、浆体和固体测量。该ROSEMOUNT物位计具有安装简便、无需标定等多种优势,且不受过程条件的影响。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。Ultra-thin layer detection through Pe-in-Petechnology. 罗斯蒙特物位计探头末端探测功能可提高液位测量的性。根据 IEC,适合要求 SIL/SIL2等级的应用。其中包括高压饱和蒸汽在电力和工业蒸汽系统中的应用,如锅炉汽包、蒸汽分离器、除氧器和高压给水加热器等。
若使用基于 HART的控制系统或资产管理系统,在安装罗斯蒙特液位变送器之前,请确认该系统的 HART 功能。安装之前,请先校验标签上的导波杆长度(L)。如需调整ROSEMOUNT导波雷达物位计导波杆长度,请参阅样册上的“调整导波杆长度”。管理低反射率、端温度和压力、重产品涂层和饱和蒸汽。蒸馏塔、给水罐和液化气的替代品。通常情况下,操作员并不能清楚得看到过程材料的堆积和表面状态的变化。测量设备可能具有监测表面状态的诊断功能,但接收信息却是另一大难题。如果采用模拟系统,则只能实现液位测量,限制了有价值的诊断信息的使用。
本公司主要代理经销欧洲、美国等厂家的工控机电设备、传感器、液位计、分析仪、流量计、变送器、编码器、泵阀、PLC、温度计等各种工控自动化产品和仪器仪表。经过长期的发展,公司汇集了国内价格及库存优势,具备全面业务进出口报关等,货期稳定、价格具有竞争力。
罗斯蒙特温度变送器644HAE5J5M5
ROSEMOUNT差压变送器3051CD3A22A1AS2B4E8M5HR5
ROSEMOUNT导波雷达液位计5301FAMSS1V4BE01011CA
ROSEMOUNT雷达物位计5301HA1S4Q8C1
罗斯蒙特雷达液位计5301HA1H1N4AM00190IBE1C1
罗斯蒙特差压变送器3051TG3A2B21AB4K5M5
ROSEMOUNT导波雷达液位计5301HA1H1N3AM0140ADNAM1C1
罗斯蒙特导波雷达物位计5301HA1S1V3AM0125AANAM1C1
ROSEMOUNT物位计5301HA1H1N3AM00080AANAC1
罗斯蒙特雷达物位计5301HA1S1E5BM01900BBE1M1C1
罗斯蒙特压力变送器3051TG1A2B21AB4K5M5
ROSEMOUNT雷达液位计3301HA1S1V3AM0345RA2AM1C1
ROSEMOUNT液位计3301HA1S1V4AM0180BANAM1C1
ROSEMOUNT雷达液位计5301HA1H1N3AM0230NAM1C1
罗斯蒙特压力变送器3051TG4A2B21AB4K5M5
罗斯蒙特温度变送器4
罗斯蒙特导波雷达液位计3301HA14
罗斯蒙特雷达物位计54
罗斯蒙特液位计5408A1SHA1E57R3DASAA3M5C1
ROSEMOUNT压力变送器3051TA2A2B21AB4M5
ROSEMOUNT差压变送器3051TA1A2B21AB4K5M5
罗斯蒙特导波雷达物位计5301HA1H1N3AM0230NAM1C1
ROSEMOUNT导波雷达物位计5301HA1S1V3AM0225HBNAM1C1
罗斯蒙特差压变送器3051TA2A2B21AB4M5
ROSEMOUNT温度变送器644H5J6M5
ROSEMOUNT导波雷达液位计5301HA1H1N3AM0340AANAM1C1
罗斯蒙特液位计3301HA1S1V3AM0370RAE1M1C1
ROSEMOUNT液位计5900SPSF4
罗斯蒙特雷达液位计5900SPF2FI5R2AG1H8SPV8Z0ST
ROSEMOUNT压力变送器3051TG2A2B21AB4E5M5
ROSEMOUNT雷达物位计5900SPF14
罗斯蒙特物位计590A4AVQ4
ROSEMOUNT超声波液位计3102HA1FRCNAST
罗斯蒙特超声波液位计4ST
美国ROSEMOUNT流量计,罗斯蒙特流量计
美国ROSEMOUNT差压变送器,罗斯蒙特差压变送器
美国ROSEMOUNT手操器,罗斯蒙特手操器
美国ROSEMOUNT导波雷达物位计,罗斯蒙特导波雷达物位计
美国ROSEMOUNT物位计,罗斯蒙特物位计
美国ROSEMOUNT超声波液位计,罗斯蒙特超声波液位计
美国ROSEMOUNT压力变送器,罗斯蒙特压力变送器
美国ROSEMOUNT温度变送器,罗斯蒙特温度变送器
美国ROSEMOUNT变送器,罗斯蒙特变送器
美国ROSEMOUNT温度传感器,罗斯蒙特温度传感器
美国ROSEMOUNT电磁流量计,罗斯蒙特电磁流量计
美国ROSEMOUNT液位计,罗斯蒙特液位计
美国ROSEMOUNT雷达液位计,罗斯蒙特雷达液位计
美国ROSEMOUNT涡街流量计,罗斯蒙特涡街流量计
美国EMERSON流量计,艾默生流量计
美国ROSEMOUNT雷达物位计,罗斯蒙特雷达物位计
导波雷达液位计配备不同的探头,以满足各种应用要求。硬杆类中的单杆式探头能量传输效率较低,外界干扰敏感,是受物体接近程度影响较大的探头,应避免靠近干扰物安装,如设备内壁或容器内构件等。适合测量小量程的液体和粉末状或小颗粒固体料位。同轴式探头能量集中在小口径的金属管内,能量传输效率高,不受液面湍动的影响,抗干扰能力强,安装空间要求低,可以近容器内金属构件安装或者与其他物位仪表装在同一旁通管内,且不会相互影响。其结构特点决定了其更适用于低黏度的清洁介质,介电常数液体或界位测量。不适用高黏度的、易挂料、易结垢的场合的物位测量,如重油型加工处理装置中的原料罐、地下污油罐等。
罗斯蒙特导波雷达液位计上位机界面简洁、直观,其主要的控制界面是在一个选项卡控件中添加三个模块,每个模块由相应的控件组成操作界面。在界面内还增加了通信串口设置、系统界面文本信息和时间显示等模块,通过窗体的属性对各个控件增添了彩和图片,并对文本信息进行了修饰。上位机系统程序启动后,计算机上显示出可视化界面,但上位机和下位机的通信链路尚未建立,无法发送控制命令。通过对端口参数的选择和设置,点击连接端口按键即可完成通信连接。主体控制部分显示出监控界面,在监控界面内可以实现液面高度显示和波形图,还可以显示测量环境的实时温度等。存储和参数设置模块与产品信息模块,可以通过按键点击对应的选项卡名称,即可转换到该界面中。
工业生产过程要求液位测量仪表应满足多功能、智能化、、精度高、免维护等要求,磁致伸缩液位计、导波雷达物位计和差压变送器均适用于液位测量,昌晖仪表结合这三种仪表在火电厂的应用,对差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计性能原理与液位测量应用现状作一对比。
1、工作原理
①磁致伸缩式液位计工作原理
如图1所示,磁致伸缩式液位计根据磁致伸缩原理设计,其在一个非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线,在顶端装一个压磁传感器,每秒发出10个电流脉冲信号,并开始计时,电流脉冲同磁性浮子在磁致伸缩线上产生一个扭应力波,沿磁致伸缩线向两端传送。测量压磁传感器收到这个扭应力波信号的起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔,来判断浮子位置,即得被测液位,转变为成比例的4-20mA信号输出。
图1 磁致伸缩式液位计工作原理
②导波雷达物位计测量原理
如图2所示,导波雷达液位计由发生器产生一个沿导波杆向下传送的电磁脉冲波,遇到介电常数大的液体表面时被反射,计算脉冲波的传导时间,而得到液位位置。
图2 导波雷达物位计测量原理
③差压变送器测量原理
差压变送器传感器是双侧压力作用测量元件,经压-电转换器,处理为标准4-20mA信号输出。
2、分析与比较
①差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计原理比较
A、磁致伸缩液位计根据磁浮子位置测得液位,测量影响因素为介质密度,介电常数、气相组分、工作温度、压力对测量没有影响。
B、导波雷达液位计测量的影响因素为介电常数、气相组分,温度、压力对测量也有一定影响。
C、差压变送器是根据压差变化测量液位,影响测量结果的因素如腔体真空或负压产生虚假读数;管路内气泡带来干扰;容器内水的密度改变导致测量误差。
②差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计特性比较
A、磁致伸缩液位计特性
a、性强
由于磁致伸缩液位计采用波导原理,整个变换器封闭在不锈钢管内,和测量介质无接触,无机械可动部分,故无摩擦、无磨损,传感器工作,寿命长。
b、精度高
由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作,通过测量起始脉冲和终止脉冲的时间来确定被测位移量,因此测量精度高,分辨率优于0.01%FS,这是用其他传感器达到的精度。
c、性好
磁致伸缩液位计测量时无需开启罐盖,避免了人工测量所存在的不因素;防爆性能高,本安防爆,使用,适用于对化工原料和易燃液体的测量。
d、易于安装和维护
磁致伸缩液位计一般通过罐顶已有管口进行安装,适用于地下储罐和已投运储罐,在安装过程中不影响正常生产。
e、便于系统自动化工作
磁致伸缩液位计的二次仪表采用标准输出信号,便于计算机对信号进行处理,容易实现联网工作,提高整个测量系统的自动化程度。
B、导波雷达物位计特性
a、对液体、颗粒及浆料连续物位测量不受介质变化、温度变化、稀有气体及蒸汽、粉尘、泡沫等的影响。
b、液体量程小于15m时,测量精度为±5mm;量程大于15m时,测量精度为5mm±0.05%。
c、量程60m,耐250℃高温、40kg高压,适用于爆炸危险区域。
d、对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力,测量不受影响。
e、顶部和底部具有盲区。
C、差压变送器特性:
a、常规差压变送器在许多液位测量应用中,在液体有额外的蒸气压力。由于蒸气压力不是液位测量的一部分,需要使用引压管和有密封件的毛细管来抵消它的存在。
b、电子远传技术采用数字结构取代机械部件,响应速度更快,测量精度也有所提高。
c、天气寒冷时装置通常需要伴热或保温,要检查引压管漏水、冷凝、蒸发和堵塞。
d、距离过长的毛细管会使压力传输变得误差过大,同时安装过程要求较高。
表1 差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计特性比较
仪表类型 测量精度 性 安装 泄漏点 维护量 寿命
差压变送器 低 一般 复杂、附件多 较多 大 长
导波雷达 较高 较高 简单 较少 低 较长
磁致伸缩 高 高 简单 少 低 长
③工况干扰比较
实际应用中常见工况产生干扰和影响的情况如表2所示。
表2 实际应用中常见工况产生干扰和影响的情况
常见工况 差压变送器 导波雷达物位计 磁致伸缩液位计
压力变化 影响很大 无影响 无影响
温度变化 影响很大 有影响 无影响
震动干扰 影响很大 有影响 无影响
电磁干扰 无影响 有影响 无影响
介质 水、汽 水、汽 水、汽
介电常数 影响很大 影响很大 无影响
介质成分(如水、汽) 影响很大 影响很大 无影响
④适用范围比较
差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计适用范围如表3所示。
表3 差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计适用范围
适用范围 差压变送器 导波雷达物位计 磁致伸缩液位计
压力0-1MPa 适用 适用 适用
压力0-4MPa 适用 适用 适用
压力0-30MPa 适用 —— 适用
温度0-100℃ 适用 适用 适用
温度0-220℃ 适用 适用 适用
温度0-565℃ 适用 —— 适用
精度5‰-1‰ 适用 适用 适用
精度1‰ —— —— 适用
量程0-5m 适用 适用 适用
量程0-10m 适用 适用 适用
量程0-30m 适用 适用 适用
由对析可知:
①磁致伸缩液位计适用于电厂工况,精度高,稳定性很好,安装与维护量很小,基本不需要维护。在电厂高加、低加、凝汽器、除氧器等容器设备以及其他辅机工位,如油站、化水等均适用。其凭借环境适应性强、安装方便、高精度、低成本、免维护的优点,在当今液位测量领域占较大优势。
②导波雷达液位计适合的工况较好,对温度和环境要求较高,对于安装空间有一定的要求。安装要求避开进料口,以免产生虚假反射。不能安装在拱形罐的中心处(否则传感器收到的虚假回波会增强),也不能距离罐壁很近,佳安装位置在容器半径的1/2处。只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时,才能罐内物位的测量,满足精度要求。调试较方便,运行和维护量不大。
③差压变送器适合的工况有限,而且传感器零漂移严重;测量偏差大,长期工作稳定性差,精度较低,受环境影响较大;安装及维护量较大,无论是正常运行还是例行维护,工作量都较大,现在基本作为一个备用选择。
摘 要: 液位测量是核电站自动控制系统中的重要组成部分。导波雷达液位计基于电磁波时域反射( TDR) 原理,具有受环境影响小、测量精度高等特点。导波雷达液位计作为一种新型的液位测量手段,已经在核电领域有了广泛的应用,但是在其应用过程中也遇到了一定的问题。针对福清核电汽水分离再热系统疏水箱液位计频繁出现的支撑件破碎、密封失效以及蒸汽补偿漂移等问题,进行了原因分析并给出了解决措施。通过对导波雷达液位计的改造,使得导波雷达液位计在核电高温蒸汽系统中得到了应用,提高了汽水分离再热疏水液位测量的性,保障了机组运行。该研究对推动导波雷达液位计在蒸汽系统中应用提供有力支持,对导波雷达这种新型液位计未来在更多测量环境中的应用起到了积作用。wfP压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
引言
导波雷达液位计作为一种新兴的液位测量仪表,克服了传统仪表的不足,在核电厂的应用逐渐增多。但导波雷达液位计在高温高压蒸汽系统使用时,还存在一些不足,导致系统液位测量失真[1]。汽水分离再热系统是核电厂汽轮机的重要辅助系统,主要应用于汽轮机运行期间,通过控制进入二级再
热管束的蒸汽量,对高压缸排气进行和再热,使进入低压缸的蒸汽有一定的过热度。其应用改善了汽轮机低压缸的工作条件,提高了汽轮机的相对内效率,减少了湿蒸汽对汽轮机零部件的刷蚀。在福清 1 ~ 4 号机组调试及运行期间,汽水分离再热系统二级疏水箱液位计多次出现故障,如液位计探杆泄漏、测量失效等。针对二级疏水箱液位计问题,采用新型测量方案,对汽水分析再热系统二级疏水液位测量作优化改进。
1 导波雷达物位计测量原理及特点
( 1) 导波雷达液位计的工作原理。
导波雷达液位计基于电磁波时域反射原理[2],由电磁波发生器发射一个电磁脉冲信号发射到导波体上,以导波体作为信号的传输载体。当遇到被测介质表面时,部分信号被反射形成回波并沿相同路径返回脉冲发射装置。发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,测量发射与反射脉冲[3]。导波雷达液位计测量原理如图 1 所示。
导波雷达液位计测量原理图
( 2) 导波雷达液位计的测量特点。
①电磁波信号沿导波杆传输可消除假回波信号,减少信号丢失。
②整个测量装置无活动部件,无机械磨损。
③安装调试方便。
④不受介质 密度变 化 的 影 响 ( 但 是 需 要 单 一 介质) 。
⑤使用与高温、高压的物位测量。
2 现有设计缺陷导致测量不稳定的原因分析
核电厂二回路液位控制是核电厂重要的控制系统之一,其测量环境需考虑真空、高温、泡沫等多方面因素。传统液位仪表因其固有原理,无法通过自身技术的改进来消除误差。故本文采用了导波雷达液位计[4]。但在机组运行过程中,汽水分离再热系统原有导波雷达液位计导波杆的支撑件会破碎,支撑件碎片会进入到二回路系统中,形成异物,危及机组[5]。同时,导波杆内支撑件破碎后,因振动、冲击等因素会导致导波杆触碰到水位测量筒,使液位测量产生跳变,存在汽水分离再热系统二级隔离风险。受制于现场使用条件,汽水分离再热器二级疏水箱内充满饱和蒸汽。蒸汽是性气体,即蒸汽的介电常数会根据环境的压力、温度而改变。介电常数的变化会影响电磁波的传播速度。波速度公式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
由式( 1) 可见,当介质的介电常数变化,则波速度会随之变化。由于电磁波在不同介质中的传输速度不同,比如在空气中的传输速度比在蒸汽中传输速度大,因此 汽 水 分 离 再 热 系 统 ( gas-liquid seperate system,GSS) 二级疏水箱液位计选用的都是蒸汽型导波雷达液位计[7]。
经统计,在功率运行期间,汽水分离再热系统二级液位计共计出现缺陷 91 项。其中,导波雷达液位计漏汽缺陷共计 38 项,二级疏水箱液位计偏差大共计 46项,因仪表故障导致通道测量不可用共计 7 项。
根据现场液位计缺陷情况来看,目前汽水分离再热系统二级液位计主要存在以下故障。
①液位计探杆支撑杆破碎。经分析,原汽水分离再热系统二级液位计所用的高温型导波雷达液位计,其探杆支撑件采用聚醚醚酮( PEEK) [8]高分子合成材料。在运行过程中,该支撑件会逐渐脆化,在系统冲击工况下破裂。处理方式: 在测量系统改进前,机组只能通过每次大修期间,对探杆进行定期更换。
②液位计探杆密封失效。液位计探杆内部密封件采用 PEEK 材料进行隔热,靠近连接部位采用 2 个 O型圈进行密封。O 型圈耐温范围为 150 ℃ 。因汽水分离再热系统二级疏水箱内部温度达 280 ℃ ,探杆隔热材料失效,进而使 O 型圈失效,探杆密封泄漏,测量闪发质量位。处理方式: 目前出现探杆密封失效后,无法进行更换。
③液位计冷热态工况,液位测量出现偏差。液位计大修冷态调试时,3 支液位计偏差小于 20 mm。但汽轮机冲转并网后,因系统温度上升,3 支液位计偏差会达到 100 mm。在机组运行时间长后,液位计偏差也会逐渐增加,导致偏差超过 100 mm。处理方式: 目前只能在热态后,对偏差大液位计进行修正。机组功率运行后,每周定期巡检方式,检查液位计偏差,并及时进行修正。
3 改进方案
3. 1 导波雷达液位计支撑件改进
原汽水分离再热系统二级导波雷达液位计采用PEEK 支撑件,同时也作为探杆隔热材料。PEEK 是芳香族结晶型热塑性高分子材料。PEEK 玻璃化转变温度为 143 ℃ ,其熔点为 334 ℃ 。这种材料耐抗有机和水环境,具有优良的化学性、热稳定性和抗氧化性。目前,应用汽水分离再热系统二级疏水箱实际运行温度为 280 ℃ ,仪表的设计温度为350 ℃ ,而 PEEK 物理特性耐温只有 250 ℃ ,因此运行时间过长会产生变形或碎裂。
为应对导波雷达液位计支撑件破碎及密封失效情况,此次支撑件设计采用 99. 7% 纯度的 Al2 O3 陶瓷材料[8]。该材料具有硬度大、耐磨性能好、质量轻等特点。其熔点在 2 000 ℃ 以上,具有良好的导热性、缘性以及透光性,介电常数为 9. 0 左右,适用于高温蒸汽型导波雷达液位计测量原理。Al2 O3 陶瓷的物理和力学特性如表 1 所示。
改进后探杆内部结构精密。蒸汽部分主元件采用氧化铝陶瓷,不会因为温度增高而变形、渗漏。密封元件采用耐高温的石墨密封 Graphite,是目前仪表产品在高温蒸汽方面的理想材料。其物理性能远远优于以前使用的 PF128、PEEK、铝矾土等材质,十分稳定。该结构整体密封结合紧密,可杜蒸汽进入。
3. 2 导波雷达液位计高温补偿改进
原汽水分离再热系统二级导波雷达液位计采用点补偿方式,补偿点到电磁波发射口距离为 125 mm。如果测量点以上或者测量点位置有凝露或者误差,会放大传导到下方实际液位测量。为了地说明上述结论,定义系数 K。
随着许多新型液位计产品和技术的出现,原有的液位计检定装置普遍存在着准确度不高,安装方法不方便等问题,为此我公司经过大量调研液位计的工况环境、液位计产品的现状,以及现有的检定条件、检定方法,并综合国内市场上对液位计计量设备的要求,恒升伟业研制了一套液位计检定装置。
测量范围:可根据客户需求定制,量程可做到4000 mm(实验室层高至少为实测高度+600mm)。建议常用量程:(0-2000)mm、(0-2500)mm、(0-3500)mm等;
控制误差:±0.05 mm;±0.1 mm;±0.2 mm;±0.5 mm;±1 mm; 标准器准确度:光栅位移运动平台 ±0.02/0.05/0.1mm,±0.1mm ,钢直尺/钢卷尺±(0.1+0.1L)mm;
工作介质:水; 数字信号采集接口:RS232/RS485; 模拟信号采集类型:4~20mA、0~5V,精度:±0.02%、±0.05%; 位移控制精度:0.01/0.1mm;分辨率:0.01/0.1/1mm; 测量接口:侧装系列DN 20~DN 100(标准DN50,其它接口由用户提出,另外定制),顶装系列DN 50~DN 150(标准DN150 ,其他接口由用户提出,另外定制)。 控制速度:2米/10min 量程满足《JJG971-2019液位计检定规程》中的准确度等级,并满足液位计溯源要求。
1、主体部分:
主体部分采用不锈钢,对接液部分和密封部分采取防腐处理,外壳平光处理,
表面平光处理,有效刮花及油污残留主体部分主要由测量筒体,水箱,柜体等部件组成
8、软件部分
可实现预设参数自动测量
实现测量数据的自动采集、分析、计算与显示
可生成与打印记录、报告
能获知当前测量工作状态信息
液位计/变送器(磁翻板/磁致伸缩/电容式、投入式、射频/振动/音叉/超声波/导波雷达、钢带/玻璃管/玻璃板/外贴/视窗式、浮标/浮球/浮筒/浮子式等)