Análisis del método de calibración del medidor de nivel radar

Los medidores de nivel por radar se utilizan cada vez más en el campo de la medición de petróleo y gas debido a su amplio rango de aplicación, alta precisión de medición, gran fiabilidad y bajo mantenimiento. El medidor de nivel por radar es un medidor de nivel por radar de uso general. Es un instrumento de medición basado en el principio de viaje en el tiempo. La onda de radar viaja a la velocidad de la luz, y el tiempo de viaje se puede convertir en una señal de nivel a través de componentes electrónicos. 1 Principio del medidor de nivel por radar El medidor de nivel por radar adopta el modo de funcionamiento de transmisión-reflexión-recepción. La antena del medidor de nivel por radar emite ondas electromagnéticas. Estas ondas son reflejadas por la superficie del objeto medido y luego recibidas por la antena. El tiempo desde la emisión hasta la recepción de las ondas electromagnéticas es proporcional a la distancia a la superficie del líquido. La relación es la siguiente: D=CT/2D ——Distancia desde el medidor de nivel por radar a la superficie del líquido; C——velocidad de la luz; T——tiempo de viaje de la onda electromagnética. El medidor de nivel de radar registra el tiempo transcurrido por la onda de pulso, y la velocidad de transmisión de la onda electromagnética es constante, la distancia desde el nivel del líquido hasta la antena del radar se puede calcular para conocer el nivel del líquido. Dado que la onda de radar se propaga a la velocidad de la luz C=2,9979×108 m/s, el tiempo de ida y vuelta de la onda electromagnética de 1 m es de 6,6 ns. Para un objeto de medición con una altura relativamente pequeña, como un tanque de petróleo, se requiere una resolución extremadamente alta, por lo que es casi imposible medir el tiempo de reflexión. Para este fin, se necesita tecnología de extensión de tiempo. Actualmente, se utiliza la tecnología de onda continua de modulación de frecuencia para resolver el problema. Obviamente, la medición de la diferencia de tiempo se convierte en la medición de la diferencia de frecuencia, lo que aumenta la dificultad técnica de la prueba y aumenta el coeficiente de precisión. 2 Método de calibración convencional Debido a que el medidor de nivel de radar generalmente tiene una distancia de prueba de 2-10 m o más de 10 m, es difícil simular la distancia requerida para la calibración en el laboratorio, por lo que el medidor de nivel de radar adopta principalmente el método de calibración en línea. La calibración en línea del medidor de nivel de radar utiliza las condiciones del proceso in situ para comparar el valor de salida del medidor con el valor de medición real del medidor u otras formas de medición del nivel de líquido a través del cambio del nivel del líquido. Realice una calibración multipunto o de un solo punto del medidor de nivel de radar de acuerdo con el "Reglamento de medición y verificación de medidores de nivel de líquido" (la viabilidad de un solo punto se describirá en detalle más adelante), y luego depure el sistema mediante el software de depuración para que cumpla con los requisitos de precisión de medición. El método de calibración en línea convencional del medidor de nivel de radar puede garantizar que se realice de acuerdo con los requisitos de la normativa. Al mismo tiempo, la calibración en línea calibra los factores de interferencia del proceso y error de instalación simultáneamente. Por lo tanto, la precisión de medición real del medidor de nivel de radar debería ser mayor que la de la calibración de laboratorio. Sin embargo, la calibración rutinaria en línea requiere utilizar las condiciones del proceso in situ. Durante la calibración, los equipos del proceso in situ (tanques de almacenamiento o tanques de reacción) deben detenerse, lo que afecta seriamente la producción del proceso in situ. Al mismo tiempo, el cambio de nivel de líquido en el sitio se ve afectado por las condiciones del proceso, y el tiempo de estabilización es demasiado largo, por lo que el tiempo de calibración rutinaria en línea suele ser largo. La medición del detector u otras formas de medición del nivel de líquido también están restringidas por la seguridad y la tecnología en el sitio. 3 Método de calibración de punto de referencia Debido a que la calibración rutinaria en línea se ve demasiado afectada por las condiciones del proceso, analizamos el método de calibración de punto de referencia. La calibración de punto de referencia es realizar una calibración de un solo punto en el medidor de nivel de radar estableciendo un punto de reflexión de referencia. La operación real es: establecer un elemento de reflexión en la posición de escala completa del haz del medidor de nivel de radar, y medir la distancia entre el elemento de reflexión y el medidor de nivel de radar con precisión. Durante la calibración, el medidor de nivel de radar se calibra comparando la medición real del punto de referencia con el valor conocido por el medidor de nivel de radar. El establecimiento del punto de referencia en la escala completa tiene dos ventajas: 1) Generalmente, el nivel de líquido del proceso no alcanzará la escala completa, por lo que la producción normal puede verse afectada durante la calibración; 2) La distancia en la escala completa es corta y la intensidad de reflexión es alta, por lo que el original se refleja. Se puede hacer lo suficientemente pequeño para reducir la interferencia de los reflectores y asegurar la medición real de la intensidad de la onda reflejada del nivel del líquido. El ajuste del punto de referencia no debe ser demasiado grande, ya que interferirá con la intensidad normal de la onda reflejada en la superficie del líquido. Del principio de medición del medidor de nivel de radar, se puede saber que el error de distancia es causado por T o △f. Si el punto de referencia se establece en la posición de escala completa, el valor medido de T o △f debe ser el más pequeño, es decir, la dificultad de medición es la mayor, y el error correspondiente debe ser el valor máximo en la escala completa. Por lo tanto, la corrección numérica/de coeficiente de los componentes eléctricos que obtienen T en el punto de referencia puede cumplir con los requisitos de precisión de error de escala completa. Al mismo tiempo, consideramos que el elemento de detección eléctrica refleja el error de linealidad en la medición de escala completa, por lo que es factible depurar y corregir los datos en la posición del punto de referencia en un solo punto. Al igual que el valor fijo de un solo punto de la manómetro Corrige el error de linealidad a escala completa; la corrección del valor del punto de referencia único es factible en la calibración del medidor de nivel de radar. Es fundamental establecer el punto de referencia a escala completa para calibrar el medidor de nivel de radar en dicho punto. Generalmente, los instrumentos inteligentes cuentan con ajuste de escala completa y punto cero. Podemos usar la opción de ajuste a escala completa para calibrar el punto de referencia del medidor de nivel de radar sin necesidad de funciones adicionales. Asimismo, mediante la función de visualización y filtrado del medidor inteligente, una vez completada la calibración, la onda reflejada del punto de referencia se bloquea o marca, evitando así que afecte a la onda reflejada de la interfaz de proceso. En la visualización de formas de onda normales y de interferencia, las ondas reflejadas en el punto de referencia pueden marcarse y eliminarse mediante esta función.

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