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如何解决雷达液位计测量中产生的假液位问题(下)

上文中以测量对二甲苯储罐为例子,简单介绍了测量的工况,雷达液位计的优点和雷达液位计测量对二甲苯储罐时产生假液位的问题具体情况。本文将分析造成假液位的原因和解决办法。

对二甲苯储罐发生假液位故障后,经检查雷达液位计回波发射单元、电控元件均未发现问题,但经检查后退回投入使用的雷达液位计,液位波动(假液位)现象依然存在。现场检查发现雷达液位计喇叭天线内表面有很多小液滴,对二甲苯罐内壁也有很多大小不一的液滴。由于对二甲苯储罐内的常温为16-40℃,远低于对二甲苯的凝点138.3℃,因此储罐内的对二甲苯蒸气会在最冷的垂直方向凝结成液体.罐壁如果冷凝液不能完全润湿罐壁,就会粘附在垂直壁上形成许多小液滴。水蒸气的不断凝结和液滴的相互积聚,使壁上的小液滴越来越大,直到受重力作用,液滴不能继续粘附在壁上滚落,如此反复形成液滴,生长和脱落的过程。造成雷达液位计测量误差的主要原因是垂直壁上的液滴,当雷达液位计发出的脉冲信号遇到壁上的液滴时,会产生反射回波。由于回波是由同一液体介质产生的,在雷达液位计的处理系统中无法区分,因此产生假液位。

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(图源网络)

根据以上分析,雷达液位计出现假液位故障的主要原因是雷达发射波小于垂直壁面上液滴的下限直径,发射波遇到液体.落在垂直壁面上产生反射回波,造成假液位。为此需要采取以下控制措施解决假液位问题,降低脉冲雷达液位计发射波的频率,电磁波可绕过液滴引起衍射。脉冲雷达物位计通常按频率分为低频段、中频段和高频段,选用低频雷达液位计,使雷达发射波能很好地绕过储罐的垂直壁面,液滴落在液面不会产生反射回波,避免了假液位的产生。通过改变雷达液位计的天线形状,原来的雷达天线是喇叭形的,储罐中的液滴很容易粘附在天线的内表面,对雷达液位形成“干扰”测量,造成假液位。雷达天线由喇叭形变为直杆天线,杆状天线直径小,表面积小,如果有液滴粘在上面,只能形成很小的液滴,不足以控制雷达的液位测量会产生“噪音”。因此,直杆天线更适用于容易结露的使用环境。适当提高储罐内温度由于储罐内的常温为16-40℃,远低于对二甲苯的凝点138.3℃,因此储罐内始终存在对二甲苯蒸气。储罐在寒冷的立式壁面上凝结成液滴,尤其是在冬季,对二甲苯蒸气的凝结现象更为明显;适当加热储罐,使储罐内温度保持在30-42℃,可以减少蒸气在垂直壁面上的凝结,从而减少反射回波和假液位的产生。定期检查和维护雷达液位计,雷达物位计的检修主要看供电电压和输出电流是否正常,另外,定期检查雷达液位计发射天线是否有水滴或污物,必要时拆下液位计用干净的软棉布擦拭天线等部位。

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通过采取以上控制措施,即选用低频雷达液位计,将雷达天线由喇叭形改为杆式,适当提高测量槽内的温度,定期检查雷达物位计电路系统并干燥天线等,大大降低了液滴在储罐竖壁上产生的反射回波,从而控制了雷达液位计产生的假液位问题。

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