雷达液位计在西部原油成品油管道中的应用

1　引言

    近年来随着计算机技术,工业控制技术的迅猛发展,液位测量方式向自动化、智能化、远程化方面发展。液位测量系统的精确度、安全性及系统稳定性直接影响着一个企业的经济效益,越来越受到人们的关注。

2　雷达液位计概况

    液位测量仪表种类很多,目前管道行业多采用雷达液位计。雷达液位计是非接触式的测量仪表,采用微波技术进行液位测量,无移动部件、无需维修、可靠性最高、容易安装,克服了常用机械式或接触型液位仪表的许多缺点,具有较高的测量精度。

    液位测量雷达,主要有两种调制技术:脉冲原理和调频连续波。由于工作原理的不同,两者测量的精度也有所不同。脉冲雷达的测量精确度较低,相对电子线路简单,多用于监控级;调频连续波雷达方式测量线路复杂,测量精确度较高,一般用于计量级,是较高端的测量方案。

    西部原油成品油管道罐区雷达液位计采用调频连续波测量方式。

3　液位测量系统在西部管道中的应用

    西部原油成品油管道是目前我国自动化程度最高的输油管道,先进的罐区液位测量系统得到了全面应用。现以乌鲁木齐原油首站为例,详细说明液位测量系统在罐区的应用。

3.1　液位测量系统的主要组成

    雷达液位测量系统由现场仪表和控制室内设备两部分组成:

    · 现场仪表包括雷达液位计,就地显示单元和多点平均温度计。

    原油具有易挥发腐蚀性气体和结蜡的物性,液位计采用低损耗模式专利技术的发射器头与天线结构。发射器头在管中心发射雷达波,雷达波呈环形向下传播,消除铁 锈与原油沉淀物在管内壁引起的精度下降,减少导波管自身条件的影响。为进一步消除干扰物体引起的精度下降,被测量信号在返回发射器头时先经过一个数字滤波 器,此滤波器可以滤掉任何一个小于门槛值的回波,排除掉干扰信号,余下的频率同先前雷达扫描中计算的频率相比较,生成一个精确的测量结果。扫描的线性是最 重要的精度影响因素。为实现高测量精度,液位计采用一个数字晶体振荡器,提供给液位计最稳定的参考基础。

    发射器头是液位计的核心部件,发射器头电子线路是一个独立的单元,位于发射器头安全外壳内,不与储罐环境接触。液位计所有电子单元都安装在防爆壳体内,以 保证罐区的运行安全。发射器头配备一体化接线盒,接线盒内有两排连接端子:一排用于电源、现场总线与继电器,另一排用于本安线路的连接从数据采集单元来的 信号。发射器头由站控室提供24V直流电。接线盒输出的MODBUS总线数字信号包含全部现场测量信号。