1.導波雷達液位計的原理
導波雷達液位計可實現對液體的直接接觸式測量(實時液位測量),其採用了TDR(時域反射)原理,這種原理是由發生器產生一個沿導波杆(探頭)向下傳送的電磁脈衝波,當遇到比先前傳導介質(空氣,蒸發汽或油)介電常測量大的液體表面的脈衝被反射,用超高速計時電路精確地計算出脈衝波的傳導時間,從而實現對液位的精確測量,精度為杆長的0.1%,電磁波的傳遞與介質的(壓力,溫度,比重)等引數無關,但其反射回波的能力與介電常數有關,其同軸杆的導波雷達即7MA或7MR型號的導波雷達液位計,反射回波的能力很強,可以反射介電常數1.3以上的介質,其磁場計為封閉的,很強的導向性及高靈敏度,可以達到反射90%以上的回波接收☁↟•·▩。
2.安裝執行中存在問題及解決方法
侯馬熱電2×300MW機組主油箱液位│╃•、高壓加熱器水位均採用導波雷達液位計,在安裝除錯過程中存在問題及解決方法:
(1)主油箱液位採用導播雷達液位計,主油箱上安裝液位計時,油箱頂部開孔應選取遠離油泵及回油管│╃•、排煙風機的位置,並且在測量桿外配備測量筒,消除油麵波動對油位測量的影響☁↟•·▩。法蘭需要焊接在油箱頂部,因此需要將油箱內的油全部排走,為了減少排油這個環節,採用將主油箱頂部的蓋板作為安裝底座,將蓋板拆除,開φ100的孔,焊接法蘭盤,做好後用螺栓連線在油箱頂部,插入液位計,液位計上法蘭與油箱上法蘭直接連線即可;(2)安裝好後主油箱液位在DCS畫面顯示高度與就地磁翻板顯示不一致,在測量了導播雷達液位計4~20mA輸出訊號無誤後,檢查現場安裝情況,用直尺測量取樣管安裝高度,發現雷達液位計設定的取樣高度與實際測量的高度不符,導致測量值因原始設定不準,輸出了一個不正確的電流訊號,由於導播雷達液位計的
原始高度是可以重新設定的,在對雷達液位計原始高度進行重新設定後,再次測量發現,導播雷達液位計輸出值與就地磁翻板指示一致,由此可見,雷達液位計測量出來的是一個準確值,只要設定正確,就可保證測量的準確性☁↟•·▩。(3)主油箱的工況比較複雜,主要是由於泵的啟動造成油位的波動比較大及所引起泡沫造成的虛假液位產生和其噪音引起干擾訊號產生的訊號波動所造成的測量液位波動☁↟•·▩。主油箱的油品的介電常數比較低,大概在5以下,介電常數的大小是反應導波雷達雷達波的反射強弱的zui重要的指標,介電常數越小反射回波的能力越小,所測液位精確度越低,導波雷達液位計的zui低介電常數為1.3,安裝導播雷達液位計時,應加裝同軸杆的外部套筒,可以減緩外部的波動,可以真實的反映液位的實際值;在主油箱上,可以採用頂部安裝,另配一個底部開口的測量筒與同軸杆導播雷達一起插入油箱內部,最大程度的減少外部的影響,遮蔽外部管路及輻射的影響,保持準確的測量☁↟•·▩。(4)高壓加熱器水位測量有3臺導波雷達變送器,分別安裝在高壓加熱器的不同位置,投入執行後DCS指示液位與就地磁翻板液位計不相符,經過現場測量導播雷達液位計測量筒的中心距為1000mm,就地磁翻板液位計測量筒的中心距也是1000mm,總量程對應,經過實際測量發現,兩種液位計的中心距不在同一個平面,磁翻板液位計的中心線比導播雷達液位計的中心線高出350mm,因導波雷達液位計量程可以設定,將導播雷達液位計測量範圍與DCS畫面液位顯示範圍進行修正,導播雷達液位計的測量範圍改為-350mm~650mm,對應4~20mA 流輸出,再次測量發現,液位指示與就地指示對應,因此,只要安裝不偏斜,設定正確,就可保證液位測量的正確☁↟•·▩。
3.與其他液位測量的比較
液位儀表種類繁多,各種液位測量儀表從工作原理│╃•、安裝形式上都不盡相同☁↟•·▩。考慮到檢修維護的方便,一般來講電廠應用中會選取技術成熟的主流儀表☁↟•·▩。一般有以下幾種:導播雷達液位計│╃•、磁翻板液位計│╃•、差壓液位變送器│╃•、超聲波液位計等,液位測量受被測介質特性│╃•、測量環境等影響較大,測量儀表根據原理的不同,價格和效能相去甚遠☁↟•·▩。所以在設計過程中應充分考慮各個方面的因素,針對不同的環境│╃•、不同的可靠性要求,不斷最佳化和改進液位測量設計方案☁↟•·▩。以提高測量系統的可靠性│╃•、精度及價效比☁↟•·▩。
(1)磁翻板液位計原理簡單,價格低廉,廣泛應用於各類儲罐液位測量☁↟•·▩。尤其由於其耐腐蝕的特點,大量被化水系統儲罐採用,但由於其依靠磁翻柱反轉指示液位,磁翻柱軸間距區域為液位計不敏感區域☁↟•·▩。所以磁翻板液位計無法做到高精度的液位測量☁↟•·▩。(2)差壓液位變送器主要原理是透過測量被測介質高差所產生的壓力差來反映被測介質液位☁↟•·▩。差壓式液位儀表精度的主要干擾是被測容器的壓力│╃•、溫度☁↟•·▩。因此採用差壓式液位計時,應對儀表進行校準,依據被測容器執行工況下的溫度壓力引數對測量值進行修正,從而得到相對準確的液位☁↟•·▩。(3)超聲波液位計基本原理與雷達液位計類似☁↟•·▩。測量中,由感測器發出超聲波脈衝,聲波經液體表面反射後被同一感測器或超聲波接收器接收到,透過壓電晶體轉化為電訊號☁↟•·▩。根據聲波發射和接收之間的時間來計算感測器到被測液體表面的距離☁↟•·▩。同樣是非接觸式的測量,幾乎不受被測介質限制☁↟•·▩。但對於液麵易產生泡沫的介質應謹慎使用超聲波液位計,防止泡沫對超聲波的吸收作用影響測量☁↟•·▩。(4)導播雷達液位計可以實現直接測量,可以頂部安裝,便於施工和安裝,測量不受容器裡壓力變化的影響,密封面少,無滲漏危險;可以穿透泡沫,測量真實液位,消除虛假液位;另外雷達波在導波杆內傳遞,可以消除外部干擾對測量的影響☁↟•·▩。
4.結束語
導波雷達液位變送器作為一種新型的測量水位的儀表其準確性│╃•、故障率小│╃•、安裝方便等優點越來越深受廣大使用者的信賴,不受裝置形狀的影響,也不受無論選用何種液位測量裝置,都需要定期對這些裝置進行檢查和維護☁↟•·▩。火力發電企業只有在合適的系統合適的工況選擇合理的液位計,才能夠更好保證裝置執行的準確性和穩定性,並減少人員維護的工作量和風險☁↟•·▩。