雷達(dá)液位計突然掉到底

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導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器在核電廠中應(yīng)用 【摘要】液位測量是核電廠自動控制系統(tǒng)中重要組成部分。為了適應(yīng)核電廠液位測量的發(fā)展，需合理選擇液位儀表。通過對在運(yùn)核電廠液位儀表原理的分析，總結(jié)出了導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器在核電廠的用途、選型、安裝等應(yīng)用中應(yīng)該注意的問題，對后續(xù)項(xiàng)目導(dǎo)波雷?_液位變送器的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義。 【Abstract】Levelmeasurementisanimportantpartofautomaticcontrolsysteminnuclearpowerplant.Inordertoadapttothedevelopmentoflevelmeasurementinnuclearpowerplant，thelevelinstrumentsshouldbeselectedreasonably.Throughanalyzingtheprincipleoflevelinstrumentsinthepowerplant，thepapersummarizestheproblemsthatshouldbenoticedintheapplication，selectionandinstallationofguidedwaveradarleveltransmitterinnuclearpowerplants，ithascertainguidingsignificancefortheapplicationoftheguidedwaveradarleveltransmitterinthefollow-upproject. 【關(guān)鍵詞】核電廠；自動控制；液位測量；導(dǎo)波雷達(dá) 【Keywords】nuclearpowerplant；automaticcontrol；levelmeasuring；guidewaveradar 【中圖分類號】TH816【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號】1673-1069（2018）04-0175-02 1引言 核電廠汽水分離再熱器疏水系統(tǒng)使用的是Magnetrol導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器測量疏水罐液位，進(jìn)而控制疏水罐水位。與“頂裝”式安裝不同的是核電廠采用了“側(cè)裝”的安裝方式，即探桿和表頭分開，中間通過使用延伸電纜來實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。探桿安裝在與疏水罐底部連通的測量筒內(nèi)探測實(shí)際水位，表頭固定在測量筒附近地面的地樁上，側(cè)裝的優(yōu)勢在于可實(shí)現(xiàn)在線檢修。 2導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器的原理及特點(diǎn) 2.1導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器的原理 導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器采用了TDR時域反射原理，即通過傳感器電路板件發(fā)生器發(fā)射一個電磁脈沖波，電磁波沿著延伸電纜傳播到導(dǎo)波桿并沿著導(dǎo)波桿向下傳送的，當(dāng)遇到比當(dāng)前的傳導(dǎo)介質(zhì)（例如空氣、蒸汽等）介電常數(shù)更大的液體表面時，脈沖會被反射（其中小部分能量會繼續(xù)往下傳播），用超高速計時電路可精確地測量出脈沖波的傳導(dǎo)時間，從而實(shí)現(xiàn)對液位的準(zhǔn)確測量。 根據(jù)麥克斯維電磁場理論，當(dāng)兩根同級的導(dǎo)線相距很近的時侯，會產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場同時會產(chǎn)生變化的電場，這種可變的電場和磁場交替?zhèn)鬏數(shù)牟ū环Q之為電磁波。電磁波的物理特性為：從介質(zhì)1傳輸?shù)浇橘|(zhì)2，如果介質(zhì)2的介電常數(shù)大于介質(zhì)1的介電常數(shù)時，電磁波會在介質(zhì)2的表面上被反射。通過超高速計時電路測量從電磁波發(fā)射到反射的時間差ΔT，雷達(dá)頂部到液面的距離S=V*ΔT/2，如果罐子的高度為H，那么液位L=H-S。雷達(dá)測量脈沖為250K/s，即每隔4us發(fā)射一個脈沖。 由于空氣和蒸汽的介電常數(shù)不同，電磁波在蒸汽中的傳播速度比空氣慢，高溫高壓水的 水位上部是高溫高壓蒸汽。假設(shè)蒸汽工況條件下，如果采用空氣中的速度V來計算液位，根據(jù)原理公式L=H-S=H-V*ΔT/2，因?yàn)镾=V*ΔT/2比實(shí)際值偏大，計算出來的液位值將比實(shí)際液位值的偏小（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)如量程為1000mm，測量值比實(shí)際值將小100mm，誤差在10%）。因此需要實(shí)時測量液位上部空間的電磁波實(shí)際傳播速度進(jìn)行重新計算，此技術(shù)成為蒸汽補(bǔ)償技術(shù)。 2.2導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器的特點(diǎn) 蒸汽補(bǔ)償技術(shù)――就是計算實(shí)際蒸汽工況條件下的電磁波速度以正確測量實(shí)際液位。導(dǎo)波桿頂部密封層有個凹槽，稱為基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)以下約5英寸處有個蒸汽補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，稱為參考點(diǎn)。變送器發(fā)射參考脈沖波，變送器內(nèi)部的超高速計時電路將計算參考脈沖波從發(fā)射基準(zhǔn)點(diǎn)到參考點(diǎn)的傳導(dǎo)時間ΔT’，這樣計算出實(shí)際蒸汽工況條件下的電磁波速度V’=2L’/ΔT’，實(shí)際的液位值將是L=H-S=H-V’*ΔT/2=H-L’*ΔT/Δ
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隨著石油化工工業(yè)的發(fā)展,石油儲運(yùn)系統(tǒng)的自動化水平也明顯提高,油罐自動測量技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。特別是雷達(dá)、光纖、伺服液位計等成為罐區(qū)液位測量監(jiān)控的主導(dǎo)北罐區(qū)在用38臺雷達(dá)液位計自2016年投用以來,陸續(xù)出現(xiàn)偏差,影響罐區(qū)的生產(chǎn)操作,嚴(yán)重干擾工藝人員對液位的判斷和操作,影響罐區(qū)的安全生產(chǎn)。因此有必要對雷達(dá)液位計存在的隱患進(jìn)行分析處理,提高罐區(qū)液位監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。
1.雷達(dá)液位計工作原理
雷達(dá)液位計通過天線發(fā)射及榨的微波脈沖,這個脈沖以光速在空間傳播,遇到被測介質(zhì)表面,其部分能量被反射回來,被同一天線吸收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比。由于電磁波的傳播速度很高,發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔很小很難確認(rèn)。古大雷達(dá)液位計采用特殊的解調(diào)技術(shù),準(zhǔn)確識別到發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔,從而進(jìn)一步計算出天線到被測介質(zhì)表面的距離。
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雷達(dá)液位計的作用是記錄脈沖波經(jīng)歷的時間，而電磁波的傳輸速度為常數(shù)，所以它的作用便是可以算出液面到雷達(dá)天線的距離，進(jìn)一步了解液面的液位。在我們的日常生活應(yīng)用中，雷達(dá)液位計有兩種使用體例，分別是調(diào)頻延續(xù)波式和脈沖波式。前者的液位計，功耗大，必須要采用四線制，電子電路復(fù)雜。而后者的液位計，功耗低百度排名優(yōu)化，可用二線制的24VDC供電，容易實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，正確度高，適用范圍更廣。
超聲波用的是聲波，雷達(dá)用的是電磁波，這才是最大的區(qū)別。而且超聲波的穿透能力和方向性都比電磁波強(qiáng)的多，這就是超聲波探測如今比較流行的緣故原由。
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VEGA壓力變送器BR52.XXGG1GZPMAS20m
VEGA雷達(dá)料位計PS66.CXHFK

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