Siemens导波雷达液位计SITRANS LG200 >> 是一种用于液体和固体的中短量程物位,物位/界面和体积测量的导波雷达变送器。它不受过程条件改变,高温和高压,蒸汽的影响。
西门子导波雷达变送器SITRANS LG200 优点
表头三个按键可实现设置;
精度高达2.5毫米。
测量包括泡沫在内的恶劣应用的物位和界面;
同轴管,单或双杆式和缆式探头适用大多数应用;
可用于高达430 barG的高压和427度的高温环境。
应用
SITRANS LG200 可以测量物位,体积和界面。主要针对中短量程应用,LG200 提供同轴,单或双杆式探头以及单或双缆式探头,量程可达22.5米。
SITRANS LG200 可在一些恶劣条件下进行稳定测量,比如腐蚀性蒸气,泡沫,饱和蒸汽,高黏度,填充/排空速度,低液位和变化的介电常数和密度。
西门子导波雷达变送器 SITRANS LG200 常规型号:
7ML13001AA110A00 7ML1300-1AA11-0A00
7ML13001AA110B00 7ML1300-1AA11-0B00
7ML13001AA111A00 7ML1300-1AA11-1A00
7ML13001AA111B00 7ML1300-1AA11-1B00
7ML13001AA120A00 7ML1300-1AA12-0A00
7ML13001AA120B00 7ML1300-1AA12-0B00
7ML13001AA121A00 7ML1300-1AA12-1A00
7ML13001AA121B00 7ML1300-1AA12-1B00
7ML13001AB110A00 7ML1300-1AB11-0A00
7ML13001AB110B00 7ML1300-1AB11-0B00
7ML13001AB111A00 7ML1300-1AB11-1A00
7ML13001AB111B00 7ML1300-1AB11-1B00
7ML13001AB120A00 7ML1300-1AB12-0A00
7ML13001AB120B00 7ML1300-1AB12-0B00
7ML13001AB121A00 7ML1300-1AB12-1A00
7ML13001AB121B00 7ML1300-1AB12-1B00
针对各种转矩管应用 SITRANS LG200 可更换式探头可以被安装在现有的旁通管以优化应用。
主要应用:电力、石油、化工、 采矿、钢铁、水泥、食品 、冶金、造纸、医、 纺织、、水利等领域。
经济性分析与选型建议
80GHz雷达价格是26GHz的1.5-2倍,但在低ε介质中可减少50%无效采购。某电厂案例显示,替换差压变送器后年维护成本从3万降至5000元。四线制分体设计节省电缆,300米传输仅需0.5mm²线径。无线版本免除布线,但需5年更换电池(典型功耗18mW)。行业数据显示投资回报期平均1.8年,主要来自减少的停机损失。
雷达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。
反射的脉冲信号沿缆绳传导到仪表电子线路部分,微处理器对此信号进行处理,识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由软件完成,距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比:D=C×T/2 其中C为光速因空罐的距离E已知,则物位L为:L=E-D
通过输入空罐高E(=零点),满罐高F(=满量程)及一些应用参数来设定,应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4-20mA输出。
液体及固体测量,复杂过程条件。
参数: 工作频率:6.8GHZ
测量范围:缆式:0-30m;杆式、同轴式:0-6m
重复性:±3mm
分辨率:1mm
采样:回波采样55 次/s
响应速度:>0.2S(根据具体使用情况而定)
输出电流信号:4-20mA
精度:<0.1%
通讯接口: HART 通讯协议
过程连接: G1½A/G2A/1½NPT
法兰DN50,DN80,DN100,DN150
过程压力: -1-40bar
电源: 电源:24VDC(±10%),纹波电压:1Vpp 耗电量:max 22.5mA
环境条件: 温度-40℃~+80℃
防爆/防护等级: EXiaIICT6/IP68
两线制接线: 仪表供电和信号输出共用一根两芯屏蔽电缆线
电缆入口:2个M20×1.5(电缆直径5--9mm)
H----测量范围
L----空罐距离
B----顶部盲区
E----探头到罐壁的小距离
顶部盲区是指物料高料面与测量参考点之间的小距离。
底部盲区是指缆绳底部附近无法测量的一段距离。
顶部盲区和底部盲区之间是测量距离。
注意:
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。
订货需知:
为了能好的为您提供服务,请您根据您的实际情况,参照选型指南(未尽事项,请来电咨询),慎重选择适合您具体需求的产品。当您了解您的需求和我们产品的基本属性后,可根据设计要求和现场情况正确选用仪表并按完整的产品规格代码定货。
按设计和使用要求未能选出适当的仪表时,请提出问题和要求,我们的人员将协助您选型或为您设计制造的产品,请提供下列资料:工作压力、工作温度、介质名称、对材料的要求等。
LD700LD型导波雷达液位计是采用微波技术来检测料位的高科技产品,该料位仪利用微波具有穿透性好,对恶劣环境及被测物料适应性强等特点,采用世界上的大规模集成电路,利用雷达原理、数字信号处理技术和傅里叶变换(FFT)技术。采用连续式乍动测量,能测量液体、固体(块状、粉状)料位,具有测距远(35米)、高等特点。
使用对象: HC700LD型导波雷达液位计适用于高温(350℃)、高压、真空、蒸汽、高粉尘及挥发性气体等恶劣环境。可对不同料位进行连续测量。该仪器主要技术达到或优于国内外同类产品,且安装调试简便,可以单台使用,也可组网使用,可广泛应用于冶金、建材、能源、石化、水利、粮食等行业。
特性与优势: 1、无盲区,高。 2、两线制技术,是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品。 3、不受压力变化、温度变化、惰性气体、真空、烟尘、蒸汽等环境影响。 4、安装简便,牢固耐用,免维护。 5、HART或PROFIBUS-PA通信协议及基金现场总线协议,标定简便、通过数字液晶显示轻松实现现场标定操作,通过软件GDPF实现简单的组态设定和编程。 6、测量灵敏,刷新速度快。
7、适用于高温工况,高达200℃过程温度,当采用高温延长天线时可达300℃。
测量原理:
LD700LD型导波雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表,发射能量很低的短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式或杆式探头传导,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。一种的时间延伸方法可以确保短时间内稳定和的测量。
LYRD9020-DGAEANP5LMV雷达液位计制造厂家
导波雷达液位计是为液位测量和控制系统中应用而研发的雷达液位仪表,可以用于指示和控制液位,可以满足大多数情况的液位测量,测量准确度高,导波雷达液位计工作原理运用了时域反射与ETS等技术。液位计变送器模块可以发射特定频率的高频窄电磁波,该电磁波沿着传感器的导波杆或钢缆传播,当发射的电磁波遇到不同的介电常数的介质表面时,电磁波会被反射回来。通过等效时间采样技术将纳秒级的传导时间放大为毫秒级别的等效时间,再采用*目标识别等复杂的算法处理,并对存在的虚假回波进行有效抑制,从而实现了对液位的测量。
导波雷达液位计是一种采用直接接触的方式,将传感器导波杆或者钢缆浸入被测介质进行测量的液位仪表。液位计运用了时域反射原理,变送器模块部分产生一定频率的电磁信号沿导波传感器传播,遇到不同介电常数的介质时产生反射,单片机通过算法可以得到待测液位高度。因此,在用导波雷达液位计测量液位时,液位的变化会引起传感器特征阻抗改变。这种改变产生的反射信号通过电路采集进行捕捉后,加以处理从而得到所测的液位高度。
导波雷达液位计主要具有以下优点:
(1)液位计的电磁波沿同轴射频电缆和导波杆或者钢缆传导,衰减程度小,功耗低,电磁波能量集中,不易扩散,抗干扰能力很强,准确度可达±3mm。
(2)可以测量各种低介电常数的介质,介电常数的大小只影响回波幅度大小,对测量数据无影响。
(3)雾气、泡沫等引起的散杂信号对测量无影响。对于具有挥发性气体、泡沫、液位表面波动、挂料、结垢、沸腾、介电常数或密度经常变化的测量工况,都可以有效进行测量。
(4)测量不受介质密度、导电率和温度的影响,适用于高温高压工况下的测量。
(5)具有维护量小,现场调校方便,性能稳定、等优点。
E+H导波雷达液位计特点,Levelflex 自顶向下安装,满足行业应用要求,底部回波算法(EoP)使得测量更加。测量精度:杆式传感器 +/- 2 mm (0.08 in),缆式传感器 +/- 2 mm (0.08 in),即使在多变的测量产品或过程条件下,依然保持测量。Levelflex FMP50 用于液体、浆料和泥浆的连续物位测量。测量值不受介质变化、温度变化、气体覆盖或蒸汽的影响。过程连接:螺纹 G 3/4、MNPT 3/4;法兰,UNI法兰。主要接液部件:杆式传感器 316L、PPS、Viton,缆式传感器 316、PPS、Viton。Levelflex 在出厂前已经按照用户订购的探头长度进行预设置。因此,在大多数场合中只需输入相关应用参数,设备即可自动适应测量条件。
通常,使用杆式探头测量液体。缆式探头用于超过 4 m (13 ft)量程的液体测量,以及罐顶间隙不允许安装杆式探头的工况下的液体测量。容器壁与杆式探头或缆式探头间的距离(A):光滑金属罐壁:大于 50 mm (2 in);塑料罐壁:与容器外部金属部件间的距离大于 300 mm (12 in);水泥罐壁:大于 500 mm (20 in),否则会减小有效测量范围。选择正确的安装位置,避免缆式探头在安装和操作过程中出现缠绕(例如介质冲击仓壁时)。缆式探头悬空安装时(探头末端未固定在容器底部),在整个测量过程中缆式探头与容器内部装置间的距离均不得小于 300 mm (12")。
E+H超声波液位计FMU41-ARB2A2
E+H科里奥利质量流量计83A02-ASVWAAACAHAH
E+H差压变送器A1CGCRKJA+
E+H压力变送器PMP51-AA21JD1SGCR1JA1+
E+H液位计FMR52-B2ANCABPAHK+LA
E+H物位计FMP51-AAACCAUAA4GDJ+F4Z1
E+H温度计TR11-AADBHSYH3000
E+H科里奥利质量流量计8F3B08-AAIBAAAFAASAD4SAA1+
E+H液位计FMP57-AAAACBLCA4GGE+
E+H导波雷达物位计FMP57-ACCDLCA4CFJ+J1
E+H温度变送器TMT182-A1KBA
E+H流量计8F3B50-AAIBAAAFAASAD2SAA1+
E+H雷达物位计FMR52-BBACCABPCGK+
E+H雷达液位计FMR51-AAACCABDD3RVJ
E+H超声波物位计FMU30-AAHEAAGGF
E+H温度变送器TMT180-A213AEAPD
E+H超声波液位计FMU90-R11CA131AA3A
E+H雷达液位计FMR245-A3CFKAA2A
E+H液位计FTL31-AA4U3BAWSJ
E+H质量流量计80F50-AD2SAAAAAAAA
E+H雷达液位计FMR231-AEGGSSAA2AA
E+H雷达物位计BMVCEVEE2
E+H超声波物位计FMU90-R11CA161AA3A
E+H超声波液位计FMU40-ARB2A2
E+H流量计83F80-2D2SA9SAAB
E+H质量流量计80E25-AD2SAAA1AABH
E+H压力变送器FMB51-BA21JA1FGD80GGJB2A+
E+H温度计TR10-AAD3BHSFGC000
E+H超声波物位计FMU90-R11CA212AA3A
E+H导波雷达物位计FMP50-AAACCAAAA1GDJ+
E+H导波雷达液位计特点FMP40-AAA2CRJB21AA
E+H质量流量计83A02-ASVWAAACAHAH
E+H差压变送器PMP51-AA21JA1SGCGMJA1+
E+H压力变送器PMP71-GBA1U21RHAAA
E+H差压变送器PMD55-AA21BA27CGCHAJA1A+PB
E+H科里奥利质量流量计8F5B25-BBDBAEAAGBAB3ASDD4SAA1+
E+H物位计FTL33-AA4M3ABWSJ
E+H雷达物位计FMR56-AAACCABNXWG+
E+H物位计FMP45-AARGJG31A4A
德国E+H温度变送器,德国E+H温度计
德国E+H PH变送器,德国E+H PH计
德国E+H铝离子分析仪,E+H铁离子分析仪
德国E+H ORP电,德国E+H ORP传感器
德国E+H超声波流量计,德国E+H涡街流量计
德国E+H分析仪,德国E+H ORP分析仪
德国E+H PH分析仪,德国E+H PH探头
德国E+H溶解氧电,德国E+H溶解氧传感器
德国E+H溶解氧变送器,德国E+H溶解氧仪
德国E+H电导率传感器,德国E+H电导率电
德国E+H余氯仪,德国E+H余氯传感器
德国E+H臭氧传感器,德国E+H光度计
德国E+H COD分析仪,德国E+H TOC分析仪
德国E+H液位计,德国E+H超声波液位计
德国E+H氨氮分析仪,E+H盐分析仪
德国E+H电导率变送器,德国E+H电导率仪
德国E+H浊度传感器,德国E+H浊度仪
德国E+H电磁流量计,德国E+H热式质量流量计
德国E+H科氏力质量流量计,德国E+H变送器
德国E+H总氮分析仪,德国E+H总磷分析仪
德国E+H PH电,德国E+H PH传感器
本公司主要代理欧洲、美国等厂家的传感器PLC流量计变送器分析仪泵阀液位计仪器仪表等各种工控自动化仪器仪表。我们一直致力于引进的高质量工业自动化仪器仪表和技术,现已与多家欧美公司建立代理合作关系,产品广泛应用于石油化工、机床、电力、电子、冶金、汽车等行业。我们的优势供应产品:倍加福P+F传感器、HEIDENHAIN海德汉、AB模块、艾默生EMERSON流量计、KRACHT齿轮泵、图尔克TURCK传感器、VEGA液位计、E+H流量计、罗斯蒙特ROSEMOUNT流量计、西克SICK传感器、BECKHOFF倍福、皮尔磁PILZ继电器、易福门IFM传感器、MTS位移传感器、REXROTH力士乐。
E+H导波雷达物位计由基于导波雷达技术的智能、回路供电的液位与界面变送器组成。由于采用数字化取样以及信噪比较高的信号处理技术,即使在其恶劣的工况下,这些仪表也可对液体和浆状物料进行的测量。液位与界面的测量从根本上消除了粉尘、蒸汽、干扰障碍物与湍流的影响。甚至适用于体型微小或奇形怪状的储罐测量。液位和界面的测量真正消除了温度、压力、蒸汽气体混合物、密度、湍流、泡沫/沸腾、不同介电常数的介质和粘度的影响。液位计运用了时域反射原理,变送器模块部分产生一定频率的电磁信号沿导波传感器传播,遇到不同介电常数的介质时产生反射,单片机通过算法可以得到待测液位高度。
E+H导波雷达液位计特点,其包括液位计主体、导波杆、固定法兰、保护套管、导波杆固定架、同心异径管和保护套管固定架;在固定法兰上设有保护套管,保护套管顶端与固定法兰底部焊接,在所述固定法兰顶部安装所述液位计主体;在保护套管管壁上均匀排列有采样孔;在保护套管内的导波杆上固定导波杆固定架;在保护套管外壁滑动套接有同心异径管,同心异径管的大口端朝向液位计主体方向设置;在同心异径管外壁上固定设有与保护套管轴向垂直的保护套管固定架。优点在于:液位实时测量的准确性,工艺生产的连续正常运行;检修导波雷达液位计时,不需要清空设备内介质,就可对导波雷达液位计进行拆装检修,易于检修维护。其特征在于,导波杆固定架与所述保护套管内腔截面形状相同,在导波杆固定架上设有两个以上的竖直通孔。
LYRD9020-DGAEANP5LMV雷达液位计制造厂家
一、前言
在形形的传感器大军中,液位计占有重要的,它是我们生产生活的保障。市面上出现的液位计有数十余种,目前企业常用的有浮筒液位计、浮球液位计、差压式液位计、导波雷达液位计等。
二、浮筒液位计
1、 工作原理 浮筒液位计由四个基本部分组成:浮筒、弹簧、磁钢室和指示器。浸在液体中的浮筒受到向下的重力,向上的浮力和弹簧弹力的复合作用。当这三个力达到平衡时,浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时,浮筒所受浮力相应改变,平衡状态被,从而引起弹力变化即弹簧的伸缩,以达到新的平衡。弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移。这样,通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。
2、特点及适用场合
2.1现场指示、远传兼容;
2.2测量范围大,大可达3000mm;
2.3工作,良好的精度和灵敏度;
2.4耐高温、高压,耐腐蚀性能强;
2.5现场调试方便,易于检查和维护。由于它直观、稳定、性高、因而对连续生产的炼油、化工中的重要容器、设备,如塔类、贮罐中间容器等的液位测量都适用,但不适合高粘度介质液位的测量。
3、故障现象及处理
3.1高输出:检查过程变量是否超出范围;检查接线端子、针脚或插座;检查电源电压;电子线路组件故障。
3.2输出不稳定:检查线路电压;是否有间歇短路、开路或多点接地;电路板故障。
3.3无输出或低输出:检查线路电压;是否有短路或多点接地;检查信号线性;检查回路电阻;检查量程;电路板故障;赃物在浮筒内部堆积。
三、 浮球液位计
1、工作原理
浮球液位计结构主要是基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球在被测介质中的位置受浮力作用影响,液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)作用,使串连入电路的元件(如定值电阻)的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过测量电学量的变化来反映容器内液位的情况。
2、特点及适用场合
2.1结构简单、使用方便
2.2性能稳定、使用寿命长、便于安装维护 几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量和控制,可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与检测。
3、故障现象及处理
3.1现场变化,显示不随液位变化:检查转轴与变送器是否接触良好;检查电源电压;检查零点、量程;传感器故障;电路板故障。
3.2实际液位变化,现场不变化:外平衡杆与转轴脱开;重锤未调整好;内连接件松动脱落;球杆变形;浮球脱落;浮球破裂;介质汽化
四、差压式液位计
1 、工作原理
差压式液位汁是利用容器内液位改变时,由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的,如图1所示。差压变送器的一端接液相,另一端接气相时根据流体静力学原理,我们知道,变送器正压室受到的压力为:Pl=P气十ρgH。式中H:液位高度;ρ:介质密度;g:重力加速度;P气:气相压力。图1差压变送器测量液位计示意图 差压变送器负压室压力P2=P气,则正负压室的差压为:ΔP=P1-P2。通常,被测介质的密度是已知的。因此,测得差压值就能知道液位高度。
2、特点及适用场合
2.1可做到高密封、防泄漏
2.2高温、高压、高粘度、强腐蚀性条件下地测量液位
2.3全过程测量无盲区、显示醒目,读数直观,并且测量范围大 配上液位报警、控制开关,可实现液位或界位的上下限报警和控制。安装方便,容易实现远传和自动调节,工业上应用较多。为比较成熟的液位测量仪表,测量精度较高,维护量少。单法兰(单引压线)液位计一般用于敞口或常压容器,密闭带压设备应选用双法兰(双引压线)液位计。
3、故障现象及处理
3.1液位变化较大:介质波动大或汽化严重;上引压线或下引压线不畅通;介质有结晶;毛细管内传压介质跑损;膜盒损坏;伴热温度过高。
3.2显示不变化:切断阀未打开;引压线堵塞;量程、零点未调整好;膜盒处有杂物堆积;毛细管被挤压不通;电路板故障。
五、导波雷达液位计
1 工作原理
导波雷达液位计的基础是电磁波的时域反射原理,微波脉冲不是通过空间传播,而是通过金属导波杆传播,当遇到与液面的接触面时,由于波导体在气体和液体中的导电性能不同,使波导体的阻抗发生骤然变化,从而产生一个液位原始脉冲,同时在波导体顶部具有一个预先设定的阻抗,该阻抗产生一个的基本脉冲,雷达液位计检测到液面脉冲后与基本脉冲进行比较,从而计算出液面高度。
2、特点及适用场合
2.1测量不受罐体形状的影响
2.2不受介电常数、温度、压力和密度的影响
2.3不受物位表面波动、粉尘、蒸汽和泡沫的影响
2.4测量长度可以灵活变更,无须标定
2.5测量结果具有高精度、可重复性、高分辩率
2.6 适用的压力范围高达40bar 导波雷达液位计应用于水液储罐、酸碱储罐、浆料储罐、固体颗粒、小型储油罐。各类导电、非导电介质、腐蚀性介质。如煤仓、灰仓、油罐、酸罐等。
3、与普通雷达液位计的比较
3.1普通雷达为非接触式测量,导波雷达为接触式测量,这样就意味导波雷达更需考虑介质的腐蚀性和粘附性,而且过长的导波雷达安装和维护更加困难。普通雷达可以互换使用,而导波雷达由于导波杆(缆)长度根据原工况固定,一般不能互换使用,受此影响导波雷达的选型要比普通雷达麻烦。测量固体物料时,导波雷达还要考虑导波杆(缆)的受力情况,也是由于受力的原因一般用导波雷达的测量距离不会很长,而普通雷达在30、40m的罐体上应用比较常见,甚至可测到60m。另外一般的导波雷达还有底部探测功能,可以根据底部回波信号能测量值加以修正,使信号更为稳定准确。
3.2不过在一些工况导波雷达有明显的优势,如罐内有搅拌,介质波动大,这样的工况用底部固定的导波雷达测量值要比变通雷达稳定;还有小罐体内的物位测量,由于安装测量空间小(或罐内干扰物较多),一般普通雷达不适用,这时导波雷达的优势就显现出来了;再有是低介电常数的工况,无论雷达还是导波雷达测量原理都是基于介质介电常数差别,由于普通雷达的发射的波是发散的,当介质介电常数过低时,信号太弱测量不稳定,而导波雷达波是沿导波杆传播信号相对稳定。
4、故障现象及处理
4.1液位、输出百分数与回路值波动:重新组态探头长度和偏差;依靠其他设备确认准确液位;调整阻尼系数;重新组态回路值。
4.2不论液位高低,输出为同一数值:确认探头长度;调整偏置值,已达到数值。
4.3无液位信号:检查介质介电常数;液位在顶部过渡区,组态时没有设置;线路板或16针连接器工作不正常;检查探头长度组态;可能有介质在探头上搭桥;介电常数选择不正确。4.4.4输出或大,或小,不:介质不纯,如油带水;介质或杂物在探头上搭桥;导波杆堵塞;有泡沫或粘稠物;探头顶部密封处有杂物
六、常用液位计的使用
1、安装使用及注意事项
1.1上、下法兰不能偏向受力;
1.2表体要垂直;
1.3各附件连接;
1.4要考虑到日后操作、观察、检修的方便;
1.5投用时一般先打开上切断阀,后开下切断阀;
1.6尽量避开震动较大部位。
2、液位计的选型原则
2.1考虑工况,如介质的性质、工作温度、工作压力、是密闭容器还是敞口容器等的要求。
2.2考虑工作要求,性、测量精度、测量范围等。
2.3经济性要求。综合考虑上述要求,选出合适的液位计。
结论 本文介绍了几种常用的液位计的工作原理、特点及适用场合、应用故障和排除、安装使用注意事项及选型原则。给读者在应用时做参考。
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。