GDRD59-PHGPHE2BAMAS雷达物位计电话
液体储罐的高精度监测方案
相比超声波仪表，雷达料位计不受蒸汽、真空或压力（10MPa）影响。某原油储罐应用显示，26GHz雷达在ε=2.1介质中保持±3mm精度。两线制设计功耗<4mA，满足本安防爆要求（Ex ia IIC T6）。最新智能算法通过多点平均抑制液面波动，使动态误差降低80%。导波雷达（GWR）利用探杆穿透泡沫层，真实液位检出率>99%，特别适用于发酵罐等复杂工况。
导波雷达液位计主要由雷达变送器、过程密封件和导波杆三部分组成。表头内部安装雷达变送器，采用一次压铸成型的双室结构，带LCD显示，大多数情况下可以向任意方向旋转，便于现场观察。根据不同的环境条件选择相应表头材质，常规条件下可以选择聚氨酯涂层，沿海地区可以考虑316ss等耐腐蚀性不锈钢。导波杆共分为两 类五种，即硬杆类，包括同轴、单杆和双杆三种;软缆类，包括单缆和双缆两种。
导波雷达液位计配备不同的探头，以满足各种应用要求。硬杆类导波雷达液位计测量范围较小，制造商推荐可选范围一般在0~6m，而软缆类导波雷达液位计测量范围较大，制造商推荐可选范围通常在0~50m内，甚至可以达到80m，所以导波杆长度可根据测量要求，自由定制选择。
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，而在挂料和结晶的应用场合容易产生测量误差，因此不适用高黏度的、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。
软缆类中的单缆式探头底部配有重锤，主要用于测量大量程的液体和固体料位。硬杆类型中的双杆、软缆类型中的双缆与单杆、单缆相比，增加为平行双探头，导波雷达液位计能量集中在两个探头之间，测量能力，抗干扰、抗黏附能力高于单探头，灵敏度低于同轴探头。
一.产品优势:ZKHH-LD-YWJ-DB 导波雷达液位计的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播，当遇到被测介质表面时，部分脉冲被反射回来形成回波，并沿相同路径返回到脉冲发射装置，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，回波的性和振幅取决于上层介质与下层介质的介电常数εr。一般来讲，上层的介质通常为气体，其介电常数接近εr1.0，下层被测介质的介电常数较高。
应 用:液体
测量范围:10米
过程连接:螺纹、法兰
过程温度:-20-220℃
过程压力:-1.0-40bar
精 度:< 0.1%
分 辨 率:1mm
重 复 性:±3mm频率范围:100MHZ-1.8GHZ
防爆等级:Exd II BT4
防护等级:IP68
信号输出:4…20mA/HART(两线)
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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。
Rosemount3301/3302 其他液位变送器23.5M 5.0mm316L 24VDC4-20mA(Hart)（mA） 液体
罗斯蒙特3300导波雷达液位和界面变送器
1. 罗斯蒙特3300在众多应用领域中，提供且的液位测量。
凭借高灵敏度和信号处理性能的导波雷达技术，罗斯蒙特3300系列通过一个变送器便能同时进行
液位和界面两种测量。3300系列现推出一系列型导波杆，设计用于即使在恶劣的过程环境下也
能进行测量。 二线制连接确保了安装简便经济。 其特点包括如下:
1.1 高温和高压导波杆用于要求高的液位测量领域。
1.2 多样的导波杆几乎可满足应用领域的需求。
1.3 多变量、环路供电的液位和界面变送器可减少储罐穿孔数目，并节省安装成本。
1.4 直接液位测量无需对温度、压力、密度、介电性能或导电性能的变化进行补偿。
1.5 简便易用的雷达组态工具使得设置简单，并通过波形图和记录工具提供诊断。
1.6 几乎不受粉尘、蒸汽、干扰物的影响。
1.7 坚固的模块化结构降低了运行成本，提高了性。
1.8 易于集成于现有设备中。
2. 产品技术规格
3.罗斯蒙特3300导波雷达变送器应用
在其它类型环路供电变送器无法胜任的一系列应用环境下，罗斯蒙特3300系列可提供而经济
的测量。
# 旁通管内的液位测量
导波雷达是在旁通管内进行测量的理想选择。它不受密度变化、旁通管组态的影响，且无活动部件，从
而可节省维护费用。这些优势使其更加方便，可替代浮筒液位计。
# 高温和高压(HTHP)应用
高温和高压液位测量不仅仅要求有更厚材料或具有更强冷却性能的常规变送器。这些应用环境要求变
送器的设计能够适应热胀冷缩的要求，具有的强度，并可微波信号的馈通.新型高压和高
温罗斯蒙特3300系列可与多种类型的导波杆配合使用，可应用于高达345bar的压力环境和高达
400℃的温度环境。
# 在液化气和液氨储罐中进行液位测量
液化石油气(LPG)等液化气和其它压力应用中，所要求的测量设备是免维修设备。无须打开储罐便可
对雷达头进行维护，因此在储罐打开受限的压力应用和挥发性应用环境下，罗斯蒙特3300系列为理
想选择。
# 对液体和浆液进行液位测量
在其它雷达变送器无法胜任的领域，罗斯蒙特3300系列依然可出地提供的数据。 变送器具有
高信噪比和沿导波杆聚焦的雷达脉冲，有利于降低回波干扰。
# 界面液位测量
多变量™ 罗斯蒙特3302是市场上一款环路供电变送器，可提供多液位测量。 由于具有的信
号处理性能，它在不同液体（诸如油、水等）的储罐内可同时测量顶面液位和界面位置。
# 筒仓内的固体测量
罗斯蒙特3301虽然是为液位测量设计而成，但是也可以适用于多种固体应用领域。
导波雷达液位变送器
规范书
西北电力设计院
2010年8月
目录
1. 总则
2. 技术要求
2.1设备运行环境条件:
2.2规范和标准
2.3 设备规范
3.供货范围
4.备品备件
5.对卖方（代理商）的资格及资信要求
6.工程技术服务
7.包装运输
8.资料交换要求
1. 总则
1.1 本规范书适用于八达岭太阳能热发电实验电站工程所采用的导波雷达液位变送器。它包括导波雷达液位变送器功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2 卖方应所供的导波雷达液位变送器是的、的、的、高质量的产品,且通过ISO9001认及原书。卖方提供的产品应具备国内同等级机组，3座电站，1年以上成功运行的工程使用经验，不得使用实验性产品，在投标书中应附有相应的说明和明文件,并须经买方确认。
1.3 所提供的导波雷达液位变送器具有国家技术监督颁发的计量器具型式批准书及仪器仪表防爆监督检验站颁发的防爆合格等有关部门书。
1.4本规范书提出的是限度的要求,并未对技术细节作出规定,也未陈述与之有关的规范和标准。卖方提供一套满足本规范书和标准质量要求的产品及其服务。对国家有关、等强制性标准，满足其要求。
1.5 卖方如未对本规范书提出偏差，将认为卖方的设备符合规范书和标准的要求。偏差（无论多少）都清楚的表示在投标文件中。
1.6投标书及合同规定的文件,均应使用单位制(SI)。
1.7本规范书所使用的标准如与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。
1.8技术协议书应以本规范书为蓝本，加入买方的偏差，经买卖双方确认后作为定货合同的技术附件，与合同正文具有同等效力。双方的技术联络、配合文件和有关的会议纪要也与合同正文具有同等效力。
2.0 技术要求
2.1设备运行环境条件:
多年平均气压 1010.4hpa
多年平均气温 26.7℃
端高气温 36℃
端气温 18.8℃
多年平均相对湿度 84%
地震设防烈度 : 8度
安装地点: 室内
规范和标准
本规范书中涉及的规范、 标准均应为版本,如卖方使用本
规范以外的规范和标准，应征得买方的同意。
引用的规范和标准如下:
美国防火协会（NFPA）
ANSI/NFPA 70 国家电气规范
ANSI/NFPA 496 电气设备外壳的净化和密封
美国电气和电子工程师协会（IEEE）
ANSI/IEEE 472 冲击电压承受能力导则（SWC）
UL 508 工业控制设备
UL 913 用于等级I/II/III、区域1的危险场所的本安设备及其相关设备
IEC 电工委员会
IEC 60348 电气测量设备的要求（78）
IEC 60529 外壳防护等级（IP码）（EQV）
FM 工厂互
FM Class No.3610 用于等级I/II/III、区域1的危险场所（分等级）的本安设备及相关设备
FM Class No.3611 用于等级I/II、区域2和等级III、区域1／2的危险场所的电气设备
FM Class No.3615 防爆型电气设备的一般要求
2.3 设备规范
2.3.1 导波雷达液位变送器要求为原装产品，供货时请提供原明书。
2.3.2 本技术规范书中的导波雷达液位变送器的探测部分接触的工艺介质为加热器、凝汽器中的水和饱和蒸汽。卖方提供的仪表应适用于该场所，且性能稳定、质量，在国内同类型或相似参数机组的相同场合至少有一年成功运行业绩的原装产品。
2.3.3 导波雷达液位变送器采用法兰顶装方式安装于加热器水位测量筒的顶部。
2.3.4 在满足过程参数的前提下，导波雷达液位变送器与导波杆应采用一体化连接方式，变送器还应配供一体化液晶表头。
2.3.5 导波雷达液位变送器的导波杆应采用蒸汽型，要求导波杆为同轴管式，直径不小于Ф22mm，材质为316L SS，在饱和蒸汽条件下大耐压不低于11Mpa，大耐温不低于320℃。
2.3.6导波杆穿出测量筒顶部法兰后的部分应设有隔热层。隔热层应采用适用于高温饱和蒸汽条件的热材料，该材料既能阻断高温蒸汽沿导波杆的热传导作用，又不会造成雷达波的衰减而影响测量的准确性。
2.3.7 为了将导波杆及水位测量筒对变送器电子部件的热传
JZ-RD600导波雷达物位计
JZ-RD600概述:
导波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。仪表测量参考点到物料表面的距离，探头发出高频
脉冲遇到物料表面时发射回来被仪表内的接收器接受，并将时间信号转化为物位信号。
输入:
发射的脉冲信号沿缆绳传递至仪表电子线路部分，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。正确的回波信号由智能软件完成识别，
距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比。
输出:
通过输入空罐高度E（=零点），满罐高度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。
产品简介:
类别 MLRD601 MLRD602
应用 液体、固体小颗粒及粉体 液体、固体小颗粒及粉体
测量范围 20米（可扩展至30米） 6米
过程连接 螺纹、法兰 螺纹、法兰
过程温度 -20~550度 -20~550度
过程压力 -1.0~40bar -1.0~40bar
精度 小于0.1% 小于0.1%
分辨率 1mm 1mm
重复性 ±3mm ±3mm
频率范围 100MHZ~1.8GHZ 100MHZ~1.8GHZ
防爆防护等级 Exd ll BT4/IP68 Exd ll BT4/IP68
信号输出 4~20mA/HART（两线） 4~20mA/HART（两线）
产品选型:
JZ-RD60 仪表型号，探头类型，长度，材质 防爆 过程连接/材质 过程温度 外壳/防护等级/天线防护等级 电缆接口 现场显示 编程器 要求 探头长度
1 6mm 缆式探头35000mm 不锈钢
2 10mm 缆式探头6000mm 不锈钢
3 同轴 双杆 6000mm 不锈钢（法兰安装）
P 非防爆型
I 隔爆型
1 G1-1/2A螺纹 PN40不锈钢
2 法兰DN50 PN40C DIN250I/不锈钢
3 法兰DN80 PN40C DIN250I/不锈钢
4 法兰DN100 PN16C DIN250I/不锈钢
5 法兰DN150 PN16C DIN250I/不锈钢
1 Viton/-20~130度
2 Kalrez/-40~150度
3 Viton/-40~250度 带散热片
4 陶瓷/-40~550度 带散热片 A铝/IP67
M M20X1.5
N 1/2NPT
Y 带
N 不带
Y 带
N 不带
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Y 有 L=米