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雷达液位计与超声波液位计在化工装置中的应用选型要点

日期：2017-10-25 来源：作者：

雷达液位计是一种基于电磁波技术的非接触式液位测量仪表，其主要由电磁波发射和接收装置、信号处理器、天线、显示单元等几部分组成。高频振荡器产生的电磁波经天线发射，遇到物料表面反射后再由天线接收，经信号处理器检测发射波及回波的时差或者频率差，进而计算出物料的高度。

1.1 特点和优势

1）非接触式测量，受被测介质物理化学性质影响较小，应用场合广泛。

2）其发射的电磁波不需要传输介质，可以在真空中传输，适合真空工况应用。

3）一体化设计、无机械可动部件、可靠性好、使用寿命长，维护简单。

4）盲区范围小、测量范围大、可靠性高、精度高、测量范围＜15m时，精度可达到±1mm。

1.2 选型要点

1）被测介质的介电常数直接影响雷达波的传输，介电常数越大，反射效果越明显，越有利于测量。介电常数低于1.4的介质不能选用雷达液位计，低介电常数（1.4～2.5）介质应选用导波式雷达液位计。

2）对于大型拱顶罐、球罐中储存原油、成品油、沥青、乙烯、丙烯、液化石油气、液化天然气等液位的测量，宜选用天线式雷达液位计；对于内浮顶罐、外浮顶罐、带压罐、带有搅拌器或有旋流过程储罐的液位测量，宜选用导波式雷达液位计。

3）根据测量精度雷达液位计可分为控制级和计量级，控制级精度不宜低于±0.5%，计量级精度不宜低于±3mm。

4）罐区储罐上安装的雷达液位计宜带有罐旁指示表。

5）用于精确计量的导波式雷达液位计宜带有多点平均温度计。

6）压力储罐上安装的雷达液位计一次仪表与设备法兰之间宜设维修切断球阀。

7）雷达液位计的供电形式有两线制和四线制，一般控制级选用两线制，高精度的计量级可选用四线制。首选24VDC供电，如果安装位置和仪表机柜间距离较远，应选用220VAC供电。

8）天线式雷达液位计要根据实际工况选用合适的天线类型。zui常用的是喇叭口天线，聚波特性好，但不适用于腐蚀性介质的测量，而且容器压力太高的话，容易造成泄露，需慎重选用；高压设备或腐蚀性介质可选用平面密封型天线；杆式天线安装尺寸小，适合安装条件受限制的场合，天线材质选择多样，适合用于腐蚀性介质；抛物面天线不受加热蒸汽的影响，适用于带加热蒸汽的大型容器，如渣油罐、沥青罐等。

EOEG装置中，EO罐均选用了雷达液位计：a）EO精制塔回流罐，形式为卧罐，存储介质为EO，测量范围3m左右，设备内预制4寸导波管，可选用平面密封天线或导波杆式雷达；b）EO球罐，测量范围15m左右，可选用平面密封天线或缆式导波雷达。EO介质常温下介电常数为14，相对不高，zui好选用导波式雷达液位计，或在设备内预制导波管。

超声波传感器向物料表面发射超声波脉冲信号，物料反射回波，该回波信号再被传感器接收，智能转换器测算传感器发射与接收脉冲信号的时间差，由时间差和声速计算出传感器至物料表面的距离，再根据传感器的安装高度计算出实际的物位高度。超声波液位计一般都内置有温度传感器，用于补偿由于传播介质温度变化而引起的声速变化。

2.1 特点和优势

1）适用于腐蚀性、高黏性、易燃性、有毒性液体以及浆料、污水等的连续、非接触式物位测量，不受介质密度、介电常数、导电性能等的影响。

2）可用于开放性容器、水池等的液位测量。

3）重量轻、寿命长、价格低、安装方便、稳定性好。

2.2 选型要点

1）超声波液位计须用于能充分反射声波和传播声波的介质，对声波吸附能力强的介质，不宜选用超声波液位计。

2）超声波液位计不能应用于真空场合，负压场合也不宜使用。因为超声波的传播需要空气媒介，空气稀薄的环境不利于超声波传播，且声波衰减增大，导致测量误差增大甚至不能测量。

3）被测介质为挥发性液体或含有大量水汽、粉尘、气泡、悬浮颗粒等场合，不宜选用超声波液位计。因为声波遇到这些物质会发生不规则反射和散射，这些物质也会吸收声波造成声波的衰减，影响测量效果。

4）设备内部存在影响声波传播的障碍物，不宜选用超声波液位计。

5）超声波液位计一般只能应用在常温常压范围内，温度一般不能超过100℃。压力过高对超声波的声速抑制作用增强，影响测量精度，甚至无法测量。

6）检测器和转换器之间的连接电缆，应采取抗电磁干扰措施。

EOEG装置中，超声波液位计主要应用于雨水收集池、污水池等地下水池的液位测量。