雷達液位計測量的最佳實踐討論

    雷達液位計測量系統有接觸式和非接觸式兩種版本。接觸通常非常適合小空間，并且很容易替代舊技術，如置換器和電容探頭。非接觸通常更適合于污垢，粘性和/或腐蝕性應用以及存在攪拌器時。目前，稱為導波雷達（GWR）的接觸裝置稍微更普遍，主要是因為它們能夠提供界面水平測量（例如油和水），以及標準的直接水平測量。但這兩種格式現在都被過程工業廣泛接受。

    雖然GWR在許多條件下工作并且不依賴于從平坦表面反射信號，但是在探頭選擇方面需要采取一些預防措施。有多種探頭樣式可供選擇，應用，長度和安裝限制會影響他們的選擇。除非使用同軸式探頭，否則探頭不應與金屬物體直接接觸，因為這會影響信號。雙和同軸探針容易堵塞和積聚。如果應用涉及的液體往往是臟的，粘性的或可以涂層，那么只能使用單個鉛探針。對于此類應用，提供信號質量診斷的設備可以幫助用戶確定是否需要清潔探頭，并且只在需要時才能安排維護。通常，GWR不適用于流體流量zui小的極粘性產品。如果GWR與非常粘稠的流體一起使用并安裝在旁路腔室中，則應對腔室進行伴熱和絕緣以確保流動性。此外，從罐到腔室的連接和腔室的直徑應足夠大，以允許良好的流體流動。瀝青等可能存在重涂層的應用更適用于非接觸式雷達。

    對于非接觸式雷達，工藝條件和安裝限制都需要仔細考慮。非接觸式雷達需要清晰，無障礙地觀察液體表面。有一個不受限制的安裝噴嘴也很重要。測量的表面需要相對平坦，而不是傾斜。非接觸式雷達測量儀可以處理攪動，但它們的成功將取決于流體特性和湍流量的組合。介電特性也會影響測量。對于低介電工藝流體，大部分輻射能量會流失到流體中，留下很少的能量反射到壓力計。如果液體表面是湍流，無論是攪拌，產品混合還是濺水，都會損失更多的信號。因此，低介電流體和湍流的組合可以將返回信號限制到非接觸式雷達儀表。為了克服這個問題，可以使用包括獨立腔室或靜止井的旁通管來將表面與湍流隔離。

 

高溫高壓應用

    在極端溫度和壓力條件下的應用中，重要的是選擇具有多層保護的重型過程密封和柔性組件來處理應力和所引起的力。這是為了防止泄漏并確保工廠的安全性和效率。

    當在腔室中測量非常高溫的液體時，重要的是隔離和加熱跟蹤腔室。溫度的波動改變了產品的密度和體積，然后影響了腔室中的水平。保持諸如重油之類的臟液體的溫度也有助于避免在腔室內堵塞和粘附并且允許足夠的流通。

    雖然雷達技術不受密度變化的影響，但介電變化可能會產生影響。對于存在沸水和高壓飽和蒸汽蒸汽的鍋爐和給水系統，隨著水溫升高，來自表面的返回信號變弱。如果不考慮這一點，飽和蒸汽會改變雷達信號的傳播速度，并在與測量距離成比例的水平讀數中產生誤差。動態蒸汽補償方法動態地補償蒸汽空間電介質的變化，并將由壓力和/或溫度變化引起的不正確距離減小到小于2％。

    GWR的級別和接口測量已成功，但提出了一系列獨立的挑戰。具有較低電介質的流體必須始終位于頂部。兩種液體必須具有大約10的介電差，并且必須知道上層介電值。為了進行有效的測量，還需要某些厚度的層。典型的成功應用具有基于烴的流體，其在頂層上具有約2的電介質，并且具有在底部具有超過40的電介質的水基流體。

    界面測量應用中兩種流體的密度非常接近，或者使用乳化劑化學品，可以在產品之間產生相當大的乳液。這可能使界面模糊不清。具有類似電介質的重且厚的乳劑層或液體層可能對GWR造成問題，因為該技術需要不同的介電差異來檢測界面。事實證明，GWR設備可以工作，但很難預測成功。可能需要手動調整雷達設備上的界面閾值，并且腔室/靜止井可以幫助zui小化乳液。

    在具有大乳液的應用中，依賴于浮力效應而不是任何介電值的置換器裝置跟蹤乳劑層的中點并且可以提供更好的解決方案。然而，該技術的zui大缺點是它具有需要頻繁清潔和更換的移動部件，從而降低了測量的可靠性并導致更大的維護成本。

 

露天和非金屬罐應用

    雷達通常在露天或非金屬罐裝置中工作良好。但是，在某些情況下，外部干擾可能會干擾雷達信號。在這里選擇具有高抗EMI能力的雷達設備非常重要，例如帶有智能電流接口的GWR。對于大多數開放式油底殼和井裝置，超聲波流量計是一種更具成本效益的解決方案。但是，如果存在蒸汽，則低頻雷達設備是首選解決方案。

 

溢出保護

    在關鍵級應用中，必須使用至少兩級技術或設備，如果使用相同的技術，則采用投票方案。使用受工藝條件影響較小的技術，例如雷達與振動叉式開關相結合，是實現更準確和可靠測量的良好一步。

    對于雷達，大多數故障模式與信號丟失有關。高靈敏度通常會導致高可用性。通過使用雙端口和直接開關技術等技術提高信噪比，實現了高靈敏度。增強的回聲 - 忽略虛假回波的能力 - 以及智能軟件功能也可以提高雷達的性能。一些GWR設備包含參考脈沖消除軟件，該軟件改善了近區（高水平區域）的測量，特別是對于低反射目標。然而，在一定水平以上，波形中的表面回波可能根本不可見，但是當水平接近頂部時，回聲學用于監測信號的變化，增加了額外的保護層。這支持基本電平信號，并提供信息警告，即使電平信號丟失，電池已滿。

    高級診斷是朝著正確的安全測量方向邁出的又一步。例如，在一些GWR設備中，信號質量度量標準實時通知用戶探針是否被涂層。這提供了安排主動維護的機會。

 

安裝陷阱

    良好的安裝是雷達液位計成功的關鍵。安裝新雷達設備時，通常在現有噴嘴上。對于儀器，該噴嘴有時可能太高或太窄。建議用戶盡量減少所用噴嘴的高度。理想情況下，噴嘴應至少為2英寸，但GWR不應超過6英寸。對于非接觸式雷達，天線的端部zui好稍微延伸超過噴嘴。較長的噴嘴可以與高頻非接觸式雷達一起使用，但它們需要沒有障礙物并且平滑。

    另一個安裝問題是噴嘴直接位于管道，擋板或其他障礙物上方。障礙物干擾雷達波束并成為液位測量而不是容器中的過程介質。類似地，如果進入水箱的流體流落入雷達波束的路徑或探頭上，則這將影響測量的可靠性。

    與所有儀器一樣，雷達液位計必須根據應用需求正確配置。輸入雷達信號的閾值時必須特別小心。這些將根據被測介質而變化。例如，油與雷達裝置看起來與水非常不同，因此需要非常不同的閾值設置。但是，今天有很好的設置指南和功能，如測量和學習，因此在大多數情況下，只需幾個步驟即可輕松實現配置。

    正確選擇和實施過程級解決方案對于獲得準確可靠的測量至關重要。