隨著國家工業(yè)水平的快速發(fā)展，石油及其副產(chǎn)品在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，國家儲(chǔ)備油庫的建設(shè)越來越密集，油罐的性能要求也越來越高。雷達(dá)液位計(jì)是一種非接觸式液位測量儀，它采用微波測量技術(shù)，根據(jù)發(fā)射反射接收原理進(jìn)行工作。

一、雷達(dá)液位計(jì)的特點(diǎn)

雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)就是無論環(huán)境多惡劣的情況中，它都可以進(jìn)行工作。它的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

1.準(zhǔn)確度較高。由于電磁波不受環(huán)境等外部條件下影響，雷達(dá)液位計(jì)沒有任何零件和油罐內(nèi)的介質(zhì)接觸，所以，它也不會(huì)受溫度的壓力和氣體的影響，可以快速地測量出很多種介質(zhì)的液位。

2.可以測量出所有的介質(zhì)。由于微波信號(hào)和可見光相似，所以，它也能穿透空間。但它的反射功率要受被測介質(zhì)的導(dǎo)電性和介電常數(shù)影響。若介電常數(shù)越大時(shí)，它的回波信號(hào)的反射效果也就會(huì)很好。

3.且可靠性較強(qiáng)。由于微波幾乎不受外界干擾，它與測量介質(zhì)不是直接接觸，所以，幾乎可以被運(yùn)用到任何場所中。例如：液位測量、真空測量或者料位測量等等。由于被測量的物體都是使用一些高級(jí)材料制作而成，在十分復(fù)雜的化學(xué)和物理環(huán)境中的壽命都十分長久。還可以提供一些而可靠并且穩(wěn)定的模擬量或者數(shù)字量的物位信號(hào)。

4.適應(yīng)范圍較廣。自罐體的形狀來分析，雷達(dá)液位計(jì)可以對(duì)不同的臥罐和圓柱椎體罐、球罐以及柱形罐的液位都可以進(jìn)行測量；而從其功能分析，也可以對(duì)緩沖罐和旁通管、儲(chǔ)罐以及微波管的液位進(jìn)行測量；而從測量的介質(zhì)分析，不僅可以對(duì)液體和料漿進(jìn)行測量，對(duì)顆粒的物體也可以進(jìn)行的測量。

二、雷達(dá)液位計(jì)在原油儲(chǔ)油罐上的應(yīng)用

1.雷達(dá)液位計(jì)原理。雷達(dá)液位計(jì)的基本工作原理是發(fā)射—反射—接收。雷發(fā)傳感器的天線在發(fā)射電磁波信號(hào)時(shí)，都是以波束的形式發(fā)射出去的。發(fā)射波在被測物料的表面產(chǎn)生反射，反射回來的回波信號(hào)仍然由天線進(jìn)行接收。發(fā)射和反射波束中的每一點(diǎn)在采樣時(shí)，都使用超聲的采樣方法進(jìn)行采集。信號(hào)通過智能處理器處理之后，得到介質(zhì)和探頭兩間的距離，送到終端顯示器進(jìn)行顯示和報(bào)警以及操作等。雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射出的微波脈沖的能量不僅低而且還十分的短小，它要通過天線系統(tǒng)才可以發(fā)射才能接收得到。不過，雷達(dá)波的運(yùn)行速度卻是以光速進(jìn)行的。它的運(yùn)行時(shí)間可以使用電子部件轉(zhuǎn)換成為信號(hào)。這種奇特的時(shí)間延伸方法可以保證在很短的時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行穩(wěn)定而又的測量。即使在工程比較繁雜的工作環(huán)境下，有虛假回波的存在，只要使用新型的處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位所在的回波。現(xiàn)在使用的雷達(dá)液位計(jì)主要有兩種測量方法：其一，高頻連續(xù)波式，其二就是脈沖式。調(diào)頻連續(xù)波是在頻域中，進(jìn)行信號(hào)的分析，而脈動(dòng)沖式地是在時(shí)域中進(jìn)行信號(hào)的分析。兩者相比較而言，前者的測量精度較高，后者的測量精度較低。

2.調(diào)頻連續(xù)波方式液位計(jì)。雷達(dá)液位計(jì)信號(hào)從天線發(fā)射出去，經(jīng)測量平面反射，回波被天線接收。這種工作模式的雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射的微波是頻率被線性調(diào)制的連續(xù)波，當(dāng)回波被天線接收到時(shí)，微波發(fā)射頻率已經(jīng)改變。發(fā)射波與回波的頻率差正比于天線到液面的距離。通過對(duì)頻率差信號(hào)做快速傅立葉變換，頻率差被

轉(zhuǎn)化為頻譜差，進(jìn)而換算出測量距離。發(fā)射頻率隨時(shí)間線性改變，當(dāng)發(fā)射出去的連續(xù)波到達(dá)液面反射后，反射回來的信號(hào)頻率比發(fā)射信號(hào)滯后了。測量系統(tǒng)通過天線發(fā)射頻率固定的微波脈沖，經(jīng)過物料表面產(chǎn)生反射后由測量系統(tǒng)所接收。雷達(dá)天線將接收到的反射微波脈沖傳遞給電子線路，微處理器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理，識(shí)別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波，并據(jù)此計(jì)算液位。

3.雷達(dá)液位計(jì)的安裝注意事項(xiàng)。雷達(dá)液位計(jì)在安裝時(shí)，要與罐壁保持一定的距離，要避開加熱盤管和其他罐的出入口，這樣在進(jìn)行測量時(shí)，雷達(dá)波才能的反映出真實(shí)的液位。錐體天線中，設(shè)有保護(hù)罩，它可以防止介質(zhì)因冷出現(xiàn)凝固給測量帶來影響。在內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐上，要求導(dǎo)波管內(nèi)部的表面平滑并不能有一點(diǎn)的瑕疵，同時(shí)，還要開兩個(gè)對(duì)稱的小孔。確保雷達(dá)在波的過程中，不受任何的干擾。燃料油的拋物面雷達(dá)一般設(shè)置在儲(chǔ)罐的透光孔上。在安裝時(shí)，要盡量滿足以下條件：1）對(duì)于圓形狀的儲(chǔ)罐，液位計(jì)要和罐壁的距離保持在罐徑的六分之一至四分之一之間，直徑小的罐安裝點(diǎn)與罐壁的近距離不能少于30cm；2）在安裝圓形罐位置時(shí)，不能選用其中間位置，這樣會(huì)直接干擾信號(hào)，將會(huì)收不到有效信息；3）安裝時(shí)，不能安裝在被測液體流入口的正上方上；4）在信號(hào)波的范圍內(nèi)，不要安裝一些限位開關(guān)或者溫度傳感器等裝置；5）注意罐內(nèi)壁的對(duì)稱裝置，例如：加熱線圈和空間環(huán)狀物以及障礙物等，這些都可能直接影響到測量的準(zhǔn)確性；6）進(jìn)行安裝時(shí)，要把標(biāo)記標(biāo)在法蘭的兩個(gè)螺栓孔的正中間位置。7）安裝時(shí)，喇叭的天線要與液面垂直，確?；夭ǖ馁|(zhì)量，避免收到假回波。

4.測量中常見的問題。雷達(dá)液位計(jì)在實(shí)際應(yīng)中，也會(huì)出現(xiàn)測量值躍變、無輸出等相關(guān)問題，這些問題都是可以檢測出來和避免的。常見故障及原因分為以下幾種：一是測量值沒有變化。當(dāng)出現(xiàn)測量值沒有變化的情況，多數(shù)因?yàn)樵诓ㄊ秶鷥?nèi)有固定的反射面，造成了強(qiáng)干擾。此時(shí)應(yīng)著重檢查罐壁、延長桿等部位是否有障礙物。另外，雷達(dá)液位計(jì)的電子模塊如果出現(xiàn)故障，也會(huì)造成這個(gè)問題，應(yīng)對(duì)電子模塊進(jìn)行及時(shí)的更新和維護(hù)。二是失波。失波即回波太弱，造成這個(gè)問題的主要原因是雷達(dá)液位計(jì)的天線方向與液面不垂直，頁面有擾動(dòng)或者有干擾。此時(shí)，應(yīng)檢查雷達(dá)天線上是否有結(jié)露現(xiàn)象或其他粘附物，應(yīng)及時(shí)清洗天線并調(diào)整天線方向。三是測量值在固定的區(qū)間內(nèi)躍變。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因有兩種，一是被測液面不穩(wěn)定，有起伏，導(dǎo)致測得反射波的時(shí)間出現(xiàn)變化，二是原油掛壁現(xiàn)象嚴(yán)重，這種情況會(huì)削弱電磁波信號(hào)，導(dǎo)致測量值躍變。雷達(dá)液位計(jì)在使用過程中，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼，可以參照說明書上標(biāo)注的相應(yīng)故障代碼進(jìn)行處理。四是當(dāng)雷達(dá)液位計(jì)從一個(gè)油罐轉(zhuǎn)移到另一個(gè)油罐使用時(shí)，必須進(jìn)行復(fù)位操作，因?yàn)橹贿M(jìn)行基本的參數(shù)設(shè)定就使用會(huì)造成雷達(dá)液位計(jì)的工作不穩(wěn)定。

測量測量原理:時(shí)差相關(guān)原理流速: 0.01~25 m/s分辨率: 0.025 cm/s重復(fù)性: 0.15%讀數(shù),視應(yīng)用而定精度(流場充分發(fā)展且 徑向?qū)ΨQ)體復(fù)位后，雷達(dá)液位計(jì)對(duì)新的安裝環(huán)境進(jìn)行重新學(xué)習(xí)，然后設(shè)定參數(shù)，才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量。

雷達(dá)液位計(jì)有效地解決了多年來困擾油庫的液面測量問題。實(shí)現(xiàn)了從接觸測量到非接觸式測量的液位測量的變化，大大提高了液位測量的精度。此外，雷達(dá)水平儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，安裝和操作方便，設(shè)備較少，不受環(huán)境限制，測量準(zhǔn)確等。與傳統(tǒng)的測量方法相比，雷達(dá)水平儀具有很大的優(yōu)越性。因此，在未來很長一段時(shí)間內(nèi)，雷達(dá)水平儀的應(yīng)用將更加廣泛。參考文獻(xiàn)：

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