Почему радарный уровнемер неточен? Какие типы антенн используются в радарном уровнемере?

Существует множество причин ненадежности измерений с помощью радиолокационных уровнемеров, но наиболее распространенными являются следующие:

(1) Место установки радиолокационного уровнемера

Он радарный уровнемер Измерение уровня осуществляется на основе времени распространения или разницы частот в процессе излучения, отражения и приема микроволнового излучения. Поэтому идеальным условием для прибора является достижение уровня измеряемой среды без каких-либо помех. Однако, из-за ограничений, связанных с местом установки радарного уровнемера, это требование трудно выполнить на практике.

При опорожнении резервуара антенна или находящийся рядом конденсат могут создавать помехи в виде эхо-сигналов. При опорожнении резервуара неподвижные компоненты, такие как разгрузочное отверстие промышленного резервуара, нагревательный элемент для пара, мешалка, температурный элемент, неподвижная стальная балка и другие препятствия, будут создавать помехи в виде эхо-сигналов.

(2) Давление и температура

1. Влияние давления на достоверность измерения уровня радиолокационным уровнемером.

Радарный уровнемер не подвержен влиянию плотности воздуха при передаче микроволнового сигнала, поэтому он может нормально работать в условиях вакуума и давления. Однако из-за ограничений конструкции радарного детектора, когда рабочее давление в контейнере достигает определенного диапазона, радарный уровнемер будет выдавать большую погрешность измерения. Необходимо учитывать значение давления для обеспечения надежности измерения радарного уровнемера.

2. Влияние температуры на достоверность измерений уровня радиолокационного датчика.

Радарный уровнемер излучает микроволны без использования воздуха в качестве среды распространения, поэтому влияние изменений температуры среды на скорость распространения микроволн минимально. Однако датчик и антенна радарного уровнемера не устойчивы к высоким температурам. Если температура этой части слишком высока, это может нарушить надежное измерение и нормальную работу устройства. радарные уровнемеры Magnetrol это повлияет.

По этой причине при использовании радарного уровнемера для измерения температуры сред с высокой температурой необходимо принимать меры охлаждения, такие как принудительное охлаждение воздухом или водой, или поддерживать определенное расстояние между антенной и самым высоким уровнем жидкости, чтобы избежать воздействия высоких температур на антенну.

(3) Характеристики процесса

Рассмотрим в качестве примера алюминиевую промышленность. Поскольку в процессе производства глинозема в качестве носителя используется вода в различных суспензиях, диэлектрическая постоянная высока, способность к отражению микроволнового излучения хорошая, а резервуары, использующие радарные уровнемеры, в основном работают при атмосферном давлении, что позволяет проводить техническое обслуживание и ремонт без остановки оборудования. Однако особенности процесса также обуславливают множество недостатков в методах измерения:

1. Несколько загрузочных портов.

2. Многие суспензии вязкие и легко покрываются коркой. Когда на антенне образуется толстый слой влажной корки, это приводит к сильному отражению микроволн, из-за чего измеренное значение прибора поддерживает постоянный высокий уровень жидкости. При включении функции «подавление ближнего поля» возникает ошибка «пропущенной волны» или сбой, поскольку прибор не может принимать корректные эхо-сигналы измерений.

3. Для предотвращения осаждения и затвердевания суспензии в резервуаре происходит интенсивное перемешивание, в результате которого уровень жидкости колеблется, а иногда образуются пена и вихри.

4. Высококонцентрированный нагревательный пар.

Во-вторых, тип антенны радиолокационного уровнемера.

В зависимости от типа антенны, радиолокационный уровнемер имеет следующие типы: конусная антенна, параболическая антенна, рупорная антенна, длинная рупорная антенна.

Конусная антенна использует метод передачи радиолокационных волн в нескольких точках, поэтому она может излучать радиолокационные волны типа плоской спиральной волны. Характеристики этого типа антенны — узкий луч и концентрированная энергия. Она широко применяется в резервуарах с плавающей крышей внутри или снаружи помещений, содержащих гасящие трубы. Капли, конденсированные на антенне, под действием силы тяжести стекают к центру конуса, что эффективно снижает помехи для радиолокационных волн.

Радарная волна параболической антенны работает в режиме одноточечного излучения и отражается от параболоида, образуя расходящуюся радиолокационную волну. Этот тип антенны также обладает узким лучом и концентрированной энергией. Обычно она используется для измерения уровня жидкости в резервуарах с вязкими и сильно конденсированными материалами, а также может применяться для измерения уровня жидкости в материалах с низкой диэлектрической постоянной на большом расстоянии. Для предотвращения образования конденсата на материале в параболической антенне используется конструкция в виде капли воды.

Рупорная антенна также использует метод одноточечного излучения радиолокационных волн. После отражения от поверхности рупора формируется расходящаяся радиолокационная волна. Она обычно используется для измерения горизонтального положения резервуаров в вертикальных камерах, не требующих трубопроводов, и расстояние измерения меньше, чем у параболической антенны. Поскольку вся рупорная антенна простирается внутрь резервуара, разница температур с резервуаром невелика, поэтому на антенне практически не образуется конденсат.

Длиннорупорная антенна также использует метод передачи радиолокационных волн в одной точке. После отражения от поверхности рупора формируется расходящаяся радиолокационная волна, которая специально используется для измерения уровня жидкости в сферическом резервуаре. Для облегчения оперативного обслуживания радиолокационного уровнемера в верхней части раструба установлен встроенный шаровой клапан.