雷達液位計在污水處理生產中的液位測量案例分析

　　本文概述
隨著儀表測量技術的發展，為保證安全生產，滿足對儲罐運行狀況監控和計量需要，降低檢測人員及計量儀表維護人員的勞動強度，利用雷達液位計測量罐液位是一項新技術。雷達液位計是一種非接觸式的液位測量儀表，它利用電磁波在空間的傳播特性來測量液位的高低。它與超聲波液位計，浮子鋼帶式液位計，靜壓式液位計相比，具有可動部分少、磨損機率少、受油類工況條件的影響小、而且安裝簡單、維護費用低的特點。隨著各個污水處理企業污水罐區的不斷擴大，液位檢測點越來越多，應用雷達液位計來代替其它液位計，不僅可以完全滿足工況的需要，還可以提高經濟收益。本文介紹了新型儀表：雷達液位計的工作原理、安裝、調試；并著重敘述了它在污水處理場污水均質罐液位測量方面的應用及效果。


 
　　污水均質罐用于對不同時段進的水質進行均質，對水量進行調節，是影響污水處理效果的一個重要設備。保持罐內一定的水量，是搞好污水處理的前提。因此，均質罐液位的準確測量，對污水處理的正常運行尤為重要。
均質罐液位原采用吹氣法進行測量，但引壓管時常堵塞、凝線，給儀表運行、維護帶來諸多困難。為此，新上了一套雷達液位計，對均質罐的液位計進行監測，見圖1所示。
 
　　1 雷達液位計工作原理
　　雷達液位計是近幾年在我國逐漸應用起來的一種新型儀表。它利用電磁波（微波）進行連續無觸點液位測量，專門用于貯存容器的液體、糊狀物和漿液的液位測量。不受容器罐中物質的上部氣體密度和熱分層的影響，即便容器罐內空氣含煙、灰塵或在注入過程中有噪音，也可保證精確地測量。雷達液位計由1個探頭和1個信號轉換器組成，可現場指示也可遠傳指示（輸出4～20mA標準信號）或與微機連接。
雷達液位計在測量過程中，雷達天線發出微波脈沖，頻率通常在10 GHz附近，在被測物料表面產生反射，并被雷達系統所接受，將接受的微波脈沖傳輸給電子線路，微處理器對此信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產生的回波。一個具有固定振幅的微波調頻信號通過天線發射出來，并被反射到物體上。反射的微波信號在間隔一段時間后被接收，并與一部分傳送信號混合。混頻器的輸出信號頻率與間隔時間成正比，因而能確切地反映出它與被測介質表面距離（液位），見圖2所示。
 
　　2 雷達液位計安裝調試及應用效果
　　2.1 安裝調試
　　液位計RZRD1000A3的安裝要求在同一水平面上，而且微波孔區應伸出連接裝置，不能在儲罐出入口連接管附近安裝，盡量安裝在遠離干擾源的地方。正確的安裝方式如圖3所示。
　　微波脈沖雷達液位計測量液位時需要測量的是時間，而連續波線性調頻雷達液位計測得的是頻率差，而不是直接測量時間。在實際的測量過程中，油罐的相對高度不大，電磁波的傳播速度很快，因此，直接測量時間差，使雷達液位計的精度大大降低。連續波線性調頻雷達液位計克服了這一缺點，提高了儀表的測量精度。
　　除發嚴格安裝要求之外，在安裝時還做了以下兩項工作。
　　（1）為了消除無效振動造成的影響，采取了加固短管的方法減小儀表振動。
　　（2）原安裝時儀表配管未加固定，儀表液位波動較大。經過采取支架固定再焊接的辦法，避免了儀表由于配管晃動引起的測量誤差。
　　在實際運行過程中發現，有時均質罐未進污水時儀表指示的液位不為零。我們通過事先給微機編好的程序對儀表進行校驗，結果發現儀表內部干擾信號很強。我們對干擾信號進行了消除，重新調試校零，儀表進入了正常液位顯示狀態，分別如圖4和圖5所示。
　　2.2 雷達液位計使用效果
經過一年多的運行證明，這套液位計性能良好、運行平穩、維護工作量很小、示值直觀（一次表直接顯示液位高度，也可遠傳至操作室）、便于操作，在含油及油氣的環境中能正常工作，同時在80℃狀況下也沒出現異常。對于石油化工污水處理，采用該儀表進行液位測量，技術、性能可靠、實用性很強。
 
　　3 結束語
　　雷達液位計以其精度高、工作穩定可靠、布網方便、適用介質范圍寬而受到青睞。雷達液位計具有測量精度高，不接觸介質，維護方便，安裝簡單等諸多優點，特別適合于罐區液位的連續精確的測量。要合理地使用雷達液位計對罐區液位精確的測量，就必須充分掌握它的工作原理，性能，安裝方式和一些注意事項，以確保它的有效運行。

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