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          雷達液位計

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          AP1000項目現場采取脈沖雷達物位計發生的成績剖析及處理計劃

          作者:朱建坡, 蔣義權,朱華東, 侯宇馳 起源:國核工程有限公司 宣布時光:2017-09-19 10:41:24

           摘要: 雷達液位計是一種應用雷達波丈量物位的儀表,依照丈量道理,如今普遍應用的雷達物位計有以下3品種型:脈沖雷達物位計,調頻持續波雷達物位計和導波雷達物位計。依據現場分歧工況,液位計的毛病選型影響儀表丈量的靠得住性。引見AP1000項目現場采取脈沖雷達物位計發生的成績,停止成績剖析,提出處理計劃。

           
          0媒介
                   雷達旌旗燈號是一種特別情勢的雷達波,其物理特征與可見光相似,流傳速度相當于光速。與超聲波雷達液位計比擬,其不受流傳介質的影響,可以在缺乏介質 (真空) 或許詳細氣化介質的前提下流傳,介質的溫度變更也不影響雷達波的流傳速度 [1] 。與超聲波比擬具有許多優勢,被普遍運用到工業,工程中物位丈量中。AP1000項目中應用雷達液位計用于丈量罐體內液位,換料水池液位等運用,個中脈沖雷達液位計應用較多,然則在一些特別工況下,脈沖雷達液位計沒法正常任務,好比一些較小容器,罐體內丈量工況比擬龐雜,攪擾較大,這類情形下導波雷達液位計將比脈沖雷達液位計靠得住性更高。本文以一個案例作基本,引見脈沖雷達和導波雷達的優缺陷,和現實運用中若何選型。
           
          1、脈沖雷達和導波雷達的丈量道理
                   脈沖雷達采取高頻,窄脈沖對微波源旌旗燈號停止調制,以波束的情勢發射固定頻率的脈沖波,脈沖波達到液位後再反射回吸收器。從發射到吸收旌旗燈號的運轉時光與容器中的液位成反比。經由過程盤算脈沖波從收回到吸收的時光,來肯定物位的高度。丈量道理如圖1所示。
           
                   導波雷達與脈沖雷達道理相似,也是采取發射-反射-吸收的任務方法 ,分歧的是雷達波不是在空氣中流傳,而是經由過程金屬杆或柔性金屬纜繩停止流傳,導波雷達液位計的基本是應用雷達波的時域反射(TDR)道理 ,TDR產生器可以每秒 發生20萬個能量脈沖,當脈沖碰到波導體與液面接觸時,因為波導體在氣體中和在液體中導電機能分歧,介電常數產生漸變,使波導體的阻抗產生變更,從而發生一個液位反射原始脈沖,同時在導體頂部具有一個事後設定好的阻抗,該阻抗發生一個靠得住的根本脈沖,當原始脈沖與根本脈沖停止比擬,存在時光差,可以盤算出介質液位高度。丈量道理如圖2所示。
          脈沖雷達液位計和導波雷達液位計的任務表示圖
                   反射回來原始脈沖,經由旌旗燈號處置,可以獲得法蘭銜接到被測介質外面的間隔D,D與脈沖在導波杆上的流傳時光T成反比如圖3所示。
          雷達液位計任務道理圖
          脈沖/導波雷達液位計比較
          2、脈沖雷達液位計和導波雷達液位計比擬
           
                   經由過程表1,不難發明脈沖雷達液位計與導波雷達液位計比擬,存在一些缺點。脈沖雷達爲非接觸丈量,當丈量規模內有妨礙物時輕易發生虛偽回波,脈沖雷達在裝置法蘭近端因為發射和吸收回波的相互攪擾,會有必定的盲區,而且影響精度;當液面有較大動搖和較厚泡沫時,會形成雷達波被散射和接收,形成丈量受影響;當容器中存在攪拌器,或許管道等妨礙物時,妨礙物將反射雷達波,從而發生虛偽液位旌旗燈號,招致液位計丈量受影響。在這些工況下,導波雷達液位計根據本身的特色,因為旌旗燈號經由過程導波體流傳,裝置法蘭近端盲區很小,精度更高,戒指丈量可以不受液面動搖、泡沫的影響,假如罐體內有妨礙物,可以采取同軸套管式導波雷達丈量,雷達波在同軸套管內流傳,是以不受任何套管外妨礙物的影響,因此儀表所吸收的旌旗燈號較強,前往旌旗燈號的攪擾旌旗燈號也很弱,根本不受介質密度變更,介電常數變更 ,霧氣和泡沫等身分的影響,可以很好的填補脈沖雷達液位計存在的缺點。綜上所述,脈沖雷達合適較大儲罐,長量程,裝置前提幻想的丈量情況,導波雷達合適小量程、泡沫、凝露的丈量情況。
           
          3案例剖析
          3.1儀表異常表示
                   在 AP1000 依托項目中 VYS 熱水采暖體系,MT01穩壓罐用來調理VYS體系熱水收縮力均衡.罐體上方裝置有液位儀表VYS-JE-LT006,用來監測MT01罐體外部水位,依據水位高下來掌握補水閥門開關,並收回報警。在停止VYS體系操作調試過程當中,發明異常景象。當把除鹽水向MT01罐主動充水時,液位顯示會有時湧現跳變,有時液位忽然顯示爲 0,有時顯示液位高于現實量程。當手動封閉閥門,停滯充水後,液位顯示恢複正常。相似情形湧現屢次,只要調試人員斷開電源,從新接通電源後,液位顯示能力恢複正常。有時,還會湧現在不充水情形下,液位顯示高低震動。當檢討液位傳感器時,發明傳感器的喇叭口上湧現凝聚水。如圖4所示,儀表液位輸入旌旗燈號的動態圖,從圖4可以看出,紫色線湧現幾回忽然跳變景象,忽然跳到滿量程,從滿量程忽然變成0的異常景象。
          脈沖雷達輸入旌旗燈號動態圖
          3.2緣由剖析
                   (1) 在正常工況下,VYS熱水采暖體系的介質水溫也許爲90°C閣下,雖然罐體是一個隔熱的罐體,然則在罐體頂部存在一個排氣孔,低溫水蒸氣會在天線上冷凝,構成凝聚水,這將影響傳感器發射雷達波旌旗燈號,變送器輸入顯示毛病,液位變送器輸入旌旗燈號毛病或許超越丈量規模。
                   (2) 因為進水口間隔液位計天線較近,當充水時,水流正利益于雷達喇叭口的下方,雷達波恰好打在料流上,此時丈量並輸入水流的高度值,基本找不到真實液位的真實回波,所以壹向處于滿量程狀況,如圖5所示。
          脈沖雷達液位計裝置地位表示圖
          脈沖雷達旌旗燈號回波圖
                   回波圖型如圖6所示。
           
                   (3)進水管管徑較大,管徑爲2”,水液位比擬大,輕易使液面濺起水花和旋渦,招致雷達波散射丈量數值禁絕確。
           
          3.3處理方法
                   (1)轉變液位計選型,應用同軸套管式導波雷達液位計,調換脈沖雷達液位計,如圖7所示;
                   (2) 更改良水管管徑,使進水管管徑由2”變成 1”。
           
                   圖8爲脈沖雷達更改成導波雷達後,液位輸入動態圖,從圖8可以看出,液位輸入旌旗燈號不再湧現忽然跳變的景象。
          導波雷達液位計 裝置表示圖導波雷達旌旗燈號 輸入動態圖
          4總結
                   在液位計的選型上,應充足斟酌被測介質的詳細情形,依據進程壓力和溫度選擇適合的法蘭,依據量程及介質的介電常數,決議天線尺寸,普通情形,量程越大,介電常數越低,天線尺寸就應當越大。當容器內工況龐雜,輕易發生虛偽回波,或許輕易發生冷凝水,介電常數和介質密度變更對液位丈量發生影響,導波雷達會長短常適合的選擇。

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                  公司近况

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