Измерение интерфейса:
Радар с управляемыми волнами может измерять интерфейс, например, интерфейс нефти-воды, интерфейс между жидкостью и слизистой смесью и т. д. Эта функция очень важна в нефтехимической промышленности,химическая и другая промышленность, особенно в многофазных жидких системах для измерения высоты границы между различными средами.требования к режиму осуществления и рабочим условиям.
1Основной принцип измерения интерфейса
Интерфейс измерения радиолокационной системы с управляемыми волнами основан на диэлектрической постоянной разницы и принципе отражения электромагнитных волн.
1Механизм отражения электромагнитных волн:
• Электромагнитная волна, излучаемая радиолокационным радиолокатором с управляемыми волнами, частично отражается, когда она встречается с различными средами.Сила этого отражения зависит от разницы в пропускной способности между соседними средами.
• Средство с высокой диэлектрической постоянной отражает более сильный сигнал. Например, диэлектрическая постоянная воды (≈80) намного выше, чем у нефти (≈2~4),Так что отраженный сигнал очень очевиден на интерфейсе нефти-воды.
2Распределение сигнала:
• Электромагнитные волны сначала встречаются с поверхностью жидкости (например, верхний слой масла), где происходит первое отражение.
• Остальная электромагнитная волна продолжает распространяться, пока не достигнет интерфейса нефти и воды, создавая второе отражение.
• После получения обоих отраженных сигналов прибор рассчитывает высоту уровня жидкости и высоту интерфейса соответственно на основе разницы во времени и силы сигнала.
3. Измерение двух интерфейсов:
• Для смеси масло-вода, управляемый радиолокационный радар может одновременно измерять положение уровня масла в верхней части и высоту интерфейса масло-вода в нижней части.
2. Способ измерения интерфейса
2.1 Обработка сигнала
Радар с управляемой волной использует специальный алгоритм анализа сигнала для измерения интерфейса:
• Анализ силы сигнала:
• Отличить верхний уровень жидкости от нижнего интерфейса путем анализа силы отраженного сигнала.
Средство с высокой диэлектрической константой (например, вода) отражает более сильный сигнал, в то время как среда с низкой диэлектрической константой (например, нефть) имеет более слабый сигнал.
• Расчет разницы во времени:
• Прибор записывает время каждого отраженного сигнала и в сочетании с известной скоростью волны вычисляет положение верхнего уровня жидкости и интерфейса соответственно.
2.2 Многократная калибровка
При действительных условиях измерения интерфейса требуется заводская калибровка или полевая калибровка радара с управляемой волной:
• Производственная калибровка: производители заранее устанавливают параметры в соответствии с допустимостью обычных сред.
• Калибровка на месте: пользователь устанавливает и оптимизирует прибор в соответствии с конкретной средой, например, вводя значение диэлектрической постоянной различных сред.
3. Требования к рабочим условиям измерения интерфейса
3.1 Средние требования
1Диэлектрическая постоянная:
• Точность измерения интерфейса напрямую зависит от разницы диэлектрической константы.чем сильнее сигнал, отражаемый интерфейсом, тем надежнее измерение.
• Примеры типичных различий в СМИ:
• Вода и масло: большие различия, легко измерить.
• Алкоголь и масло: разница меньше и может потребовать более чувствительного прибора.
2Однородность:
• Измеряемая среда должна быть максимально равномерной, например, интерфейс масло-вода должен быть прозрачным.может привести к ошибкам измерения.
3.2 Требования к окружающей среде
1- перемешивание и колебания:
• Если интерфейс сильно колеблется (например, сильно перемешивается или качается), отражаемый сигнал может быть нестабильным.
• Рекомендуется измерять при статических или более стабильных условиях.
2Температура и давление:
• Радар с управляемыми волнами обычно может адаптироваться к высокой температуре и давлению, но необходимо обеспечить, чтобы материал с штангой выдерживал фактические условия работы.
• Большие температурные градиенты могут иметь незначительное влияние на скорость распространения сигнала, но прибор может быть исправлен путем компенсации.
3Форма контейнера и препятствия:
• Стержень зонда должен избегать смесителей, эскалаторов или других структурных препятствий, чтобы избежать помех распространению сигнала.
3.3 Диэлектрическая постоянная входа
• Для измерения интерфейса требуется заранее ввести пермиктивность обеих носителей.
• Если разрешительность двух носителей слишком близка (например, разница меньше 5), радиолокационный прибор с управляемыми волнами может испытывать трудности с точностью различения интерфейса.
4Преимущества и ограничения измерения интерфейсов
преимущество
1Неконтактное измерение (через стержень зонда): отсутствие прямого контакта с интерфейсом, высокая прочность.
2. Точно различить интерфейс: он может одновременно измерять верхний уровень жидкости и положение интерфейса, предоставляя полную информацию о многослойной жидкости.
3Устойчивость к сложным условиям: подходит для высокой температуры, высокого давления, коррозионной среды.
4Легкая интеграция: совместимость с системами промышленной автоматизации, удаленный мониторинг данных.
ограничение
1Сильная зависимость от диэлектрической постоянной разницы: интерфейс с небольшой диэлектрической постоянной разницей трудно измерить.
2Влияние слоя эмульсии:
• Если между двумя средами есть эмульгирующий слой (например, смесь масло-вода), отражаемый сигнал может рассеиваться и высота интерфейса может быть измерена неточно.
3Сигналы помех: смесители или другие устройства могут вызывать псевдоотражающие сигналы.
4Сложность калибровки: для эффективной калибровки необходимо точно понять характеристики измеряемой среды.
5Типичные сценарии применения
1Сепаратор масло-вода: используется для измерения высоты уровня масла и положения интерфейса масло-вода для обеспечения чистоты масла.
2- резервуар химической реакции: наблюдение за состоянием стратификации различных жидкостей во время процесса реакции.
3Очистка сточных вод: измерение высоты слоя чистой воды и интерфейса ила для оптимизации процесса.
4Управление уровнем резервуара: точное измерение каждого слоя жидкости в смешанном резервуаре жидкости.
Резюме
Радар с управляемой волной может точно измерить высоту интерфейса жидкости, обнаружив отраженные сигналы различных сред.Ключ заключается в различии диэлектрической постоянной и технологии обработки сигналаНесмотря на определенные требования к условиям труда и средним характеристикам,Его высокая точность и широкая применимость делают его предпочтительным инструментом для измерения многофазного жидкостного интерфейса.
- Спасибо.
