雷达液位计在污水处理生产中的液位测量案例分析

　　本文概述
随着仪表测量技术的发展，为保证安全生产，满足对储罐运行状况监控和计量需要，降低检测人员及计量仪表维护人员的劳动强度，利用雷达液位计测量罐液位是一项新技术。雷达液位计是一种非接触式的液位测量仪表，它利用电磁波在空间的传播特性来测量液位的高低。它与超声波液位计，浮子钢带式液位计，静压式液位计相比，具有可动部分少、磨损机率少、受油类工况条件的影响小、而且安装简单、维护费用低的特点。随着各个污水处理企业污水罐区的不断扩大，液位检测点越来越多，应用雷达液位计来代替其它液位计，不仅可以完全满足工况的需要，还可以提高经济收益。本文介绍了新型仪表：雷达液位计的工作原理、安装、调试；并着重叙述了它在污水处理场污水均质罐液位测量方面的应用及效果。


 
　　污水均质罐用于对不同时段进的水质进行均质，对水量进行调节，是影响污水处理效果的一个重要设备。保持罐内一定的水量，是搞好污水处理的前提。因此，均质罐液位的准确测量，对污水处理的正常运行尤为重要。
均质罐液位原采用吹气法进行测量，但引压管时常堵塞、凝线，给仪表运行、维护带来诸多困难。为此，新上了一套雷达液位计，对均质罐的液位计进行监测，见图1所示。
 
　　1 雷达液位计工作原理
　　雷达液位计是近几年在我国逐渐应用起来的一种新型仪表。它利用电磁波（微波）进行连续无触点液位测量，专门用于贮存容器的液体、糊状物和浆液的液位测量。不受容器罐中物质的上部气体密度和热分层的影响，即便容器罐内空气含烟、灰尘或在注入过程中有噪音，也可保证精确地测量。雷达液位计由1个探头和1个信号转换器组成，可现场指示也可远传指示（输出4～20mA标准信号）或与微机连接。
雷达液位计在测量过程中，雷达天线发出微波脉冲，频率通常在10 GHz附近，在被测物料表面产生反射，并被雷达系统所接受，将接受的微波脉冲传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波。一个具有固定振幅的微波调频信号通过天线发射出来，并被反射到物体上。反射的微波信号在间隔一段时间后被接收，并与一部分传送信号混合。混频器的输出信号频率与间隔时间成正比，因而能确切地反映出它与被测介质表面距离（液位），见图2所示。
 
　　2 雷达液位计安装调试及应用效果
　　2.1 安装调试
　　液位计RZRD1000A3的安装要求在同一水平面上，而且微波孔区应伸出连接装置，不能在储罐出入口连接管附近安装，尽量安装在远离干扰源的地方。正确的安装方式如图3所示。
　　微波脉冲雷达液位计测量液位时需要测量的是时间，而连续波线性调频雷达液位计测得的是频率差，而不是直接测量时间。在实际的测量过程中，油罐的相对高度不大，电磁波的传播速度很快，因此，直接测量时间差，使雷达液位计的精度大大降低。连续波线性调频雷达液位计克服了这一缺点，提高了仪表的测量精度。
　　除发严格安装要求之外，在安装时还做了以下两项工作。
　　（1）为了消除无效振动造成的影响，采取了加固短管的方法减小仪表振动。
　　（2）原安装时仪表配管未加固定，仪表液位波动较大。经过采取支架固定再焊接的办法，避免了仪表由于配管晃动引起的测量误差。
　　在实际运行过程中发现，有时均质罐未进污水时仪表指示的液位不为零。我们通过事先给微机编好的程序对仪表进行校验，结果发现仪表内部干扰信号很强。我们对干扰信号进行了消除，重新调试校零，仪表进入了正常液位显示状态，分别如图4和图5所示。
　　2.2 雷达液位计使用效果
经过一年多的运行证明，这套液位计性能良好、运行平稳、维护工作量很小、示值直观（一次表直接显示液位高度，也可远传至操作室）、便于操作，在含油及油气的环境中能正常工作，同时在80℃状况下也没出现异常。对于石油化工污水处理，采用该仪表进行液位测量，技术、性能可靠、实用性很强。
 
　　3 结束语
　　雷达液位计以其精度高、工作稳定可靠、布网方便、适用介质范围宽而受到青睐。雷达液位计具有测量精度高，不接触介质，维护方便，安装简单等诸多优点，特别适合于罐区液位的连续精确的测量。要合理地使用雷达液位计对罐区液位精确的测量，就必须充分掌握它的工作原理，性能，安装方式和一些注意事项，以确保它的有效运行。

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