FMR230雷达液位计在原油罐上的应用及维护

　　0　引言

　　长期以来,在原油拱顶罐的液位测量中,大多采用钢带液位计加人工检尺的方式进行。由于钢带液位计的浮球直接接触原油表面,易受凝油、结蜡、挂壁等现象的影响,同时钢带易产生弹性疲劳[1]。钢带位置变送器含有大量机械器件,易发生卡钢带、卡轴等情况。所以钢带液位计维护量大、故障率较高,不适宜在原油罐中应用。而雷达液位计采用亳米级雷达波作为检测介质,采用非接触式测量方式,相对安全,且具有精度高、操作简单、维护方便的特点,更适合在原油罐上应用[2]。

　　1　检测原理及特点

　　FMR230雷达液位计采用脉冲时间行程方法进行距离测量,系统以固定的脉冲带宽,发射出某一固定频率的脉冲(即载波),在介质表面反射后由接收器接收。脉冲的时间行程t决定了发射点到介质表面的距离D,即:

　　D = (t×C) /2(1)

　　式中:C为雷达波在空气中的传播速度,即光速。

　　对于罐内液位的确定,雷达液位计用以下方式进行计算:

　　L =E -D (2)

　　液位计算的原理如图1所示,其中,E为罐的空高,即雷达波发射点(测量的参考点)到最低液位的距离;L为罐内介质的实际液位;F为测量最大值,即量程。

　　相对以往的检测方式, FMR230具有显著的优点:系统用石英晶体来控制载波脉冲的发射频率,保证频率的稳定性,提高测量精度。石英晶体的振荡频率受温度影响很小,所以在一个较大的温度变化范围内,脉冲雷达对温度的稳定性要求不高,测量精度基本不受温度的影响。测量方式采用非接触式测量,安全系数高,且不受液体粘度等的限制。脉冲雷达向振荡系统供电是间歇性的,只有约1 /300的工作时间。因此,脉冲雷达功耗很低,本安型仪器甚至可以在现场打开仪表。供电方式采用24VDC两线制供电,简单方便,对DCS等系统的要求很低,相对其它测量方式更有安装简单、维护方便的特点。

　　2　安装要求及影响因素

　　2.1　FMR230的安装要求

　　FMR230在安装时有一定的要求,安装位置如图2所示,按此要求进行安装才能达到较好的效果。

　　在安装时,要尽量满足以下条件:

　　①对于圆形罐,液位计与罐壁的距离应介于罐径的1/6~1/4为宜,直径小的罐安装点距离罐壁的最近距离不能少于30 cm。

　　②安装位置不能选择圆形罐的中间位置,这样将会干扰信号,并导致其消失。

　　③不要安装于被测液体流入口的正上方。

　　④不要在信号波的范围之内安装限位开关、温度传感器等装置。

　　⑤安装在罐内壁的对称装置,如空间环状物、加热线圈、障碍物也可能影响测量的准确性,如图3所示。