雷达液位计突然掉到底

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导波雷达液位变送器在核电厂中应用 【摘要】液位测量是核电厂自动控制系统中重要组成部分。为了适应核电厂液位测量的发展，需合理选择液位仪表。通过对在运核电厂液位仪表原理的分析，总结出了导波雷达液位变送器在核电厂的用途、选型、安装等应用中应该注意的问题，对后续项目导波雷?_液位变送器的应用有一定的指导意义。 【Abstract】Levelmeasurementisanimportantpartofautomaticcontrolsysteminnuclearpowerplant.Inordertoadapttothedevelopmentoflevelmeasurementinnuclearpowerplant，thelevelinstrumentsshouldbeselectedreasonably.Throughanalyzingtheprincipleoflevelinstrumentsinthepowerplant，thepapersummarizestheproblemsthatshouldbenoticedintheapplication，selectionandinstallationofguidedwaveradarleveltransmitterinnuclearpowerplants，ithascertainguidingsignificancefortheapplicationoftheguidedwaveradarleveltransmitterinthefollow-upproject. 【关键词】核电厂；自动控制；液位测量；导波雷达 【Keywords】nuclearpowerplant；automaticcontrol；levelmeasuring；guidewaveradar 【中图分类号】TH816【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2018）04-0175-02 1引言 核电厂汽水分离再热器疏水系统使用的是Magnetrol导波雷达液位变送器测量疏水罐液位，进而控制疏水罐水位。与“顶装”式安装不同的是核电厂采用了“侧装”的安装方式，即探杆和表头分开，中间通过使用延伸电缆来实现信号的传输。探杆安装在与疏水罐底部连通的测量筒内探测实际水位，表头固定在测量筒附近地面的地桩上，侧装的优势在于可实现在线检修。 2导波雷达液位变送器的原理及特点 2.1导波雷达液位变送器的原理 导波雷达液位变送器采用了TDR时域反射原理，即通过传感器电路板件发生器发射一个电磁脉冲波，电磁波沿着延伸电缆传播到导波杆并沿着导波杆向下传送的，当遇到比当前的传导介质（例如空气、蒸汽等）介电常数更大的液体表面时，脉冲会被反射（其中小部分能量会继续往下传播），用超高速计时电路可精确地测量出脉冲波的传导时间，从而实现对液位的准确测量。 根据麦克斯维电磁场理论，当两根同级的导线相距很近的时侯，会产生变化的磁场，变化的磁场同时会产生变化的电场，这种可变的电场和磁场交替传输的波被称之为电磁波。电磁波的物理特性为：从介质1传输到介质2，如果介质2的介电常数大于介质1的介电常数时，电磁波会在介质2的表面上被反射。通过超高速计时电路测量从电磁波发射到反射的时间差ΔT，雷达顶部到液面的距离S=V*ΔT/2，如果罐子的高度为H，那么液位L=H-S。雷达测量脉冲为250K/s，即每隔4us发射一个脉冲。 由于空气和蒸汽的介电常数不同，电磁波在蒸汽中的传播速度比空气慢，高温高压水的 水位上部是高温高压蒸汽。假设蒸汽工况条件下，如果采用空气中的速度V来计算液位，根据原理公式L=H-S=H-V*ΔT/2，因为S=V*ΔT/2比实际值偏大，计算出来的液位值将比实际液位值的偏小（根据经验如量程为1000mm，测量值比实际值将小100mm，误差在10%）。因此需要实时测量液位上部空间的电磁波实际传播速度进行重新计算，此技术成为蒸汽补偿技术。 2.2导波雷达液位变送器的特点 蒸汽补偿技术――就是计算实际蒸汽工况条件下的电磁波速度以正确测量实际液位。导波杆顶部密封层有个凹槽，称为基准点，基准点以下约5英寸处有个蒸汽补偿结构，称为参考点。变送器发射参考脉冲波，变送器内部的超高速计时电路将计算参考脉冲波从发射基准点到参考点的传导时间ΔT’，这样计算出实际蒸汽工况条件下的电磁波速度V’=2L’/ΔT’，实际的液位值将是L=H-S=H-V’*ΔT/2=H-L’*ΔT/Δ
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随着石油化工工业的发展,石油储运系统的自动化水平也明显提高,油罐自动测量技术已被广泛应用。特别是雷达、光纤、伺服液位计等成为罐区液位测量监控的主导北罐区在用38台雷达液位计自2016年投用以来,陆续出现偏差,影响罐区的生产操作,严重干扰工艺人员对液位的判断和操作,影响罐区的安全生产。因此有必要对雷达液位计存在的隐患进行分析处理,提高罐区液位监控系统的可靠性。
1.雷达液位计工作原理
雷达液位计通过天线发射及榨的微波脉冲,这个脉冲以光速在空间传播,遇到被测介质表面,其部分能量被反射回来,被同一天线吸收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于电磁波的传播速度很高,发射脉冲与接收脉冲的时间间隔很小很难确认。古大雷达液位计采用特殊的解调技术,准确识别到发射脉冲与接收脉冲的时间间隔,从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。
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雷达液位计的作用是记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，所以它的作用便是可以算出液面到雷达天线的距离，进一步了解液面的液位。在我们的日常生活应用中，雷达液位计有两种使用体例，分别是调频延续波式和脉冲波式。前者的液位计，功耗大，必须要采用四线制，电子电路复杂。而后者的液位计，功耗低百度排名优化，可用二线制的24VDC供电，容易实现本质安全，正确度高，适用范围更广。
超声波用的是声波，雷达用的是电磁波，这才是最大的区别。而且超声波的穿透能力和方向性都比电磁波强的多，这就是超声波探测如今比较流行的缘故原由。
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