LD80-31AFOP13THC雷达物位计质量好的
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。
YLPS60导波雷达液位计,该仪表充分利用了微波具有很好穿透性、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,将雷达原理、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、精度高等特点。
导波雷达液位计工作原理:
导波液位计雷达发出的高频微波脉冲沿着探测组件(钢缆或钢棒)传播,遇到被测介质,由于介电常数突变,引起反射,一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲与反射脉冲的时间间隔与被测介质的距离成正比。从而计算出探测组件顶部被测介质表面的距离,被测容器总高度是已知数,进一步可得出介质的物位高度。
烨立导波雷达液位计主要参数:
(1)测量对象:小介电常数的液体
(2)测量范围: 0~6m(杆式)、0~30m(缆式);
(3)过程连接:法兰DN50,DN80,DN100,DN150;
(4)介质温度:-40~250℃;
(5)过程压力: -0.1~2.0MPa;
(6)工作频率: 100MHz~1.8GHz;
(7)测量精度: ±10mm;
(8)分辨率: 1mm;
(9)采样: 回波采样54次/s;
(10)输出电流信号:4~20mA+ HART通讯协议;
(11)电源: 24VDC(±10%)纹波电压:1Vpp;
(12)耗电量: max22.5mA ;
(13)外壳防护等级:IP68;
(14)防爆等级:EXiaIICT6 ;
(15)两线制接线:仪表供电和信号输出共用一根两芯电缆;
(16)电缆入口:M20×1.5(电缆直径5~9mm)
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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。
MAGNETrol/麦格纳丘液位开关T31-002N-BOB
额定压力为720 psi
处理温度为--40F~160F
成本有效的复合法兰设计选项
NACE和/或ASME B31.3建设
比重低至0.40
MAGNETROL公司介绍:
美国Magnetrol自从1932年专利设计并开始销售代物位控制仪表以来,Magnetrol的名字就一直代表了的质量和不断的。
今天,Magnetrol的产品服务于100多个国家的工业控制领域。无论在石化、化工、炼油、陆上平台、海上平台、热电厂、核电厂,还是在造纸、医、食品、饮料及水处理行业,均可看到Magnetrol的产品。
凭借多样化的物位/流量测量技术,Magnetrol在物位/流量仪表市场上有着不可替代的领先。
为了的为中国用户服务,MAGNETROL在1999年走出了坚实的一步:在中国的上海设立了办事处。MAGNETROL希望以此为中国的发展做出贡献。
MAGNETROL RF电容式液位变送器/液位开关主要型号:
Kotron 82 CE 经济型变送器
Kotron 805 回路供源智能型变送器
Kotron 811 单点式开关
Kotron 804 全能型变送器
MAGNETROL RF电容式液位变送器/液位开关应用:
清洁或脏的液体,粘稠的浆料高温和高压的流体
MAGNETROL RF电容式液位变送器/液位开关相关产品:
MAGNETROL热式气体质量流量计
MAGNETROL热扩散式流量/界面&液位开关
MAGNETROL脉冲串雷达液位变送器
MAGNETROL导波雷达液位变送器
MAGNETROL浮筒液位变送器及基地调节仪
MAGNETROL磁浮子液位计
MAGNETROL浮球液位开关
MAGNETROL超声波接触式液位开关
MAGNETROL超声波液位变送器
MAGNETROL振动棒料位开关
Magnetrol主要用应用:
为电力、石化、制、钢铁和轻工等行业提供了优秀的产品,已经了客户的广泛和大力支持。
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它的结构紧凑,占用空间小,可以直接安装在容器上,无需对容器进行大规模改造。而且,由于其性高,使用寿命长,减少了后期的维护和更换成本,为企业节省了大量的资金和时间。在实际应用中,导波雷达液位计发挥着重要的作用。在化工生产中,它可以实时监测储罐中的液位,确保生产过程的稳定;在石业,它用于测量油罐的液位,为油品的储存和运输提供准确的数据;在电力行业,它可以监测锅炉水位,保障发电设备的正常运行。总之,导波雷达液位计以其精细的测量、强大的适应性和便捷的安装维护,成为现代工业液位测量的优先设备。它犹如一颗闪亮的科技之星,照亮了工业发展的前行之路。
高温高压导波雷达液位计是一种的测量技术,在工业自动化领域具有重要的应用价值。它能够适应端环境下的液位测量需求,为化工、石油、天然气等行业的过程控制提供了的数据支持。在工业生产中,对于液体物料的测量是的。高温高压导波雷达液位计作为一种非接触式的测量工具,其重点在于使用微波脉冲来检测液面高度。与传统的浮子式或压力式液位计相比,这种雷达技术不仅能够在恶劣的工作条件下工作,而且还能提供更准确、更稳定的测量结果。导波雷达液位计具有较高的性价比。
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导波雷达液位计在造纸厂浆池里,准确测量液位,优化生产过程。广东高温高压导波雷达液位计批发价格
针对上述可能存在的问题,研发人员不断探索新的技术手段加以克服。例如,通过改进信号处理算法提高抗干扰能力;采用涂层材料减少介质附着;优化机械结构设计便于清洗维护等等。这些努力都旨在进一步拓展该类产品在各种复杂环境中的应用范围。在未来的几年里,随着物联网(IoT)技术的发展,预计会有更多智能功能被集成到高温高压导波雷达液位计中。比如,预测性维护功能可以让用户提前发现潜在故障并及时采取措施;远程诊断功能则允许技术人员不受地理位置限制地监控设备状态。广东高温高压导波雷达液位计批发价格
在现代工业领域中,的液位测量对于生产过程的、运行。而导波雷达液位计,作为一种的测量设备,正以其的性能成为工业测量的精细利器。导波雷达液位计基于时域反射原理工作。它通过发射高频微波脉冲,沿着探杆传播,当脉冲遇到被测介质表面时,部分能量被反射回来。液位计根据发射和反射脉冲的时间差,计算出液位高度。与传统液位测量方法相比,导波雷达液位计具有优势。首先,它的测量精度高,能够达到毫米级甚至更高的精度,满足了对液位测量精度要求严格的工业场合。导波雷达液位计的信号传输稳定,抗干扰能力强。河北蒸汽补偿导波雷达液位计批发价格
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它具有很强的适应性。无论是在高温、高压、腐蚀性强的恶劣环境中,还是在粘稠、易结晶等复杂介质中,导波雷达液位计稳定地工作。此外,它的安装和维护也简便。可以直接安装在容器上,无需对容器进行改造,而且维护成本低,使用寿命长。在石油化工行业,导波雷达液位计被广泛应用于油罐、储罐等容器的液位测量。它能够实时监测液位变化,确保生产过程的稳定。在电力行业,导波雷达液位计可以用于水塔、水箱等的液位测量,为发电设备的正常运行提供保障。凭借技术,导波雷达液位计准确测量各种液体液位,又实用。
在现代工业生产中,测量液位是的环节。而导波雷达液位计,以其的性能和精细的测量能力,成为众多行业的优先设备。导波雷达液位计是一种基于时域反射原理的液位测量仪器。它通过发射高频电磁波,沿着导波杆传播,当电磁波遇到液面时,部分能量被反射回来,通过测量反射波的时间和强度,就可以准确地计算出液位高度。导波雷达液位计具有许多的优势。首先,它的测量精度高,可以达到毫米级别。无论是在平静的液体表面还是在波动较大的工况下,保持稳定而准确的测量结果。导波雷达液位计不断发挥作用,为工业发展贡献力量。山西蒸汽工况导波雷达液位计购买
电力行业中,导波雷达液位计用于测量水塔和储水池的液位。河北蒸汽补偿导波雷达液位计批发价格
蒸汽补偿导波雷达液位计在设计上采用了的信号处理技术,以确保在蒸汽干扰严重的环境中依然能保持高精度。这些技术通常包括数字信号处理(DSP)、频率调制连续波(FMCW)以及脉冲雷达技术等。通过这些技术,液位计能够在复杂工况下响应,提供的测量数据。为了适应更加多样化的工业需求,现代蒸汽补偿导波雷达液位计往往配备了多种接口选项,如模拟输出、继电器输出以及数字通讯协议等。这样做的好处是,它可以无缝集成到现有的自动化控制系统中,无论是用于本地显示还是远程监控,够灵活应对。河北蒸汽补偿导波雷达液位计批发价格
ROSEMOUNT导波雷达液位计3308 无线液位变送器可在以前无法进入的位置自动执行液位测量和界面测量。该ROSEMOUNT液位计安装简便,无需接线或标定,以及不受不断变化的过程条件影响。ROSEMOUNT物位计精度 0.12in.(3mm),可重复性 0.08in. (2mm),测量范围 Z大 56ft (17m),通讯协议WirelessHART。直接切换技术可提高灵敏度、性并延长电池寿命。信号质量能够让您以前瞻性的方式使用液位仪表。罗斯蒙特物位计3308 系列变送器可安装在露天环境中,测量非存储于罐中的液体,敞开式应用——池、槽、坑。
罗斯蒙特导波雷达变送器对储罐形状不敏感。产品的反射率是测量性能的一个关键参数。具有高介电常数的介质的反射性能较好,测量范围较长。罗斯蒙特液位计3308系列是基于时域反射测量技术(TDR)原理的种真正的无线液位变送器。界面峰——这个峰指示界面液位。这个峰是由上方产品和具有较高介电常数的底部产品之间的界面的反射导致的。当测量模式设置为产品液位、界面液位、或使用浸没导波杆测量界面液位时,会示出这个峰。产品表面峰——这个峰指示产品液位,是由产品表面的反射导致的。
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罗斯蒙特物位计在使用中常见的故障与解决方法。1、导波雷达液位计测量数据无变化,拉直线。检查导波雷达液位计的参数设置,并查看回波曲线,发现无回波。将装置抽出,检查钢缆表面是否有异物附着,钢缆与底部重锤、钢缆与顶部连杆是否松动,导波筒内壁是否有杂物,四氟聚乙烯挡片是否脱落,发现钢缆与顶部连杆存在松动情况,导致导波头接收不到返回的信号,无法进行液位计算,是此次测量失败的主要原因。紧固并回装上电,曲线恢复正常。钢缆与顶部连杆安装松动,回波信号无法正常回传至导波头,影响液位测量。2、导波雷达液位计导波筒内壁不光滑,影响数据测量。将导波雷达液位计导波筒抽出,检查导波雷达液位计导波筒内壁不光滑,存在毛刺现象,用工具打磨之后,互换位置统一下装,下装前用水平仪测量确保垂直度良好,观察波形曲线,恢复正常。导波筒内壁保持光滑度,安装时确保与油箱底部相垂直,严禁倾斜下装。
ROSEMOUNT导波雷达液位计中,单片机MSP430F149 输出到信号调理模块主要有三路信号 PWM0、PWM1、PWM2,其设置程序在定时器初始化函数中已经给出。PWM0信号是 460KHz 的周期性方波信号,是通过对外部晶振分频直接从 SMCLK 端口输出的。在导波雷达液位测量过程中,PWM0信号主要用于调制产生窄脉冲发射信号,再经延时电路处理后,作为采样信号对反射信号进行等效时间采样,还为 HART芯片提供时钟信号。两路信号 PWM1 和 PWM2 是由单片机内部定时器控制从特定的 I/O 端口输出,其周期是0.1s、占空别是 30% 和 35%。