脉冲串雷达液位变送器的应用

　　工控摘要：脉冲串雷达液位变送器是一种新型的液位测量仪表，在实际应用中正确地选择和安装是保证脉冲串雷达液位变送器正常工作的关键。通过对其原理和工作特性的了解，说明了在实际应用中正确选择和安装脉冲串雷达液位变送器时应注意的问题，从而准确地测量液体的液位，达到监控的目的。
　　
　　在石油化工行业中，液位测量是一个非常普遍且重要的工艺参数。目前，国内外测量液位仪表种类繁多，在自动控制中起着十分重要的作用。根据检测方式的不同，液位测量仪表大体分为电容式、差压式、超声波式、浮筒式、激光式、微波式、雷达式、射线式、振动式等几大类，各类仪表的工作原理各不相同。根据工艺介质的特性和测量要求的不同，正确选择和使用液位仪表，是保证液位仪表正常可靠工作的关键。在笔者曾参加的工程项目中，多次选用了脉冲串雷达液位变送器应用在不同的场合，从此类仪表投运的效果看，用户反映运行状况良好，测量准确，工作稳定可靠，未出现任何故障现象。
　　
　　1脉冲串雷达液位变送器的原理
　　
　　脉冲串雷达液位变送器与导波雷达液位变送器不同。导波雷达液位变送器运用了TDR原理（时域反射原理），TDR发生器产生一个沿导波杆向下传送的电磁脉冲波，当遇到比先前传导介质（空气或蒸发气）介电常数大的液体表面时脉冲被反射，用超高速计时电路来计算脉冲波的传导时间，电磁脉冲波传输距离S=Vt，从而达到的液位测量。脉冲串雷达变送器是以脉冲串雷达技术和等时采样电路（EST）为基础的一种变送器。
　　
　　它可以发射5．8或6．3GHz微波能量的短脉冲串，然后由液体表面反射，根据D=CT/2计算距离，然后用储槽高度计算出液位，其原理见图1所示。非接触式脉冲串雷达变送器是诞生的24VDC回路供电的液位变送器。耗电少，响应快，并且比大多数回路供电的雷达变送器使用更方便，它的工作性能更佳，是导波雷达变送器技术又一次重大进展，为绝大多数过程液位的应用场合提供了完善的解决方案。
　　
　　2脉冲串雷达液位变送器的安装应用
　　
　　脉冲串雷达液位变送器可以测量储罐和中间储槽清洁的液面，可以测量扰动和有泡沫的反应器的液面，可以测量具有扰动、泡沫和介电常数变化的混合容器和配料容器的液面，也可以测量具有扰动、泡沫和介电常数变化的油池或污水池的液面，在前3种情况下一般是封闭的容器，顶置式安装为，见图2，该种安装方式简便，安装费用低。对于zui后一种情况是敞口池，设计中采用顶探照式，悬挂在敞口池的上方，此种方式需要附加配套的仪表安装支架来固定脉冲串雷达液位变送器，来达到测量要求。
　　
　　由于脉冲串雷达液位变送器的不同，天线发射脉冲时都有一个散射角（又称辐射角或波束角），散射模式的应该是辐射的液体表面zui大，触及在容器中其他物体的表面zui小，包括储槽的壁。在散射波3dB的情况下，绝缘杆天线的散射角是25°，4”喇叭形天线的散射角是25°，6”喇叭形天线的散射角是17°。比较理想的情况是应该将脉冲串雷达液位变送器安装在距离储槽中心半径的一半处，为信号提供一个到达液体表面无障碍的通道。但是在大多数的情况下，储槽上可能安装有其他的设备，而工程上又不希望测量值受到影响，这时可以用下面数学的方法计算在知道天线的散射角a的情况下，脉冲串雷达液位变送器应该安装离储槽边缘多远的位置。
　　
　　当储槽顶部不允许安装脉冲串雷达液位变送器的时候，这时只能在储槽的侧面安装旁通管来测量液位，而脉冲串在狭窄的旁通管里面会遇到管壁的发射，造成虚假液位，测量会不准确，这时就要改用导波雷达液位变送器来进行测量。
　　
　　3结束语
　　
　　*的脉冲串技术，抗*力强，极快的液位跟踪性，无需PC机组态，探头联结器脉冲串雷达液位变送器的可快速拆装性以及可任意的数字通讯选择等，因此在测量呈现出相对密度和介电常数变化、蒸发显著、满罐和空罐、扰动、中度的泡沫和结垢的储存容器的液位问题中有着广泛的应用。为了能使脉冲串雷达液位变送器可靠地工作，必须考虑各种因素，做到选型合理，安装位置合适，配线及接地正确。通过对原理和安装方面知识的了解，会在实际应用中更加得心应手。