NIVELCO导波雷达液位计的应用———催化剂储罐液位测量方案

［摘要］：NIVELCO导波雷达液位计对催化剂储罐的液位测量［关键词］：催化剂 储罐 液位 导波雷达液位计
  一、工况
催化剂厂现有储罐10个，罐高在9~13米之间，分别储存C9、2#燃料油、轻质油、溶剂油等原料。目前使用磁浮子液位计（无远传变送功能），仅具有液位显示功能。如需取得准确液位数据，需人工上罐打尺测量，工人劳动强度很大，并且人工测量误差较大，不利于成本核算。

  二、总体要求
为了准确的、自动的测量储罐液位，厂里准备采用先进的液位测量仪表对储罐进行测量，要求如下：
量程9~13米，精度±3~5mm，重复性±2mm，防爆型，不受挂料、结晶影响，耐硫化物及化学溶剂腐蚀（推荐使用316SS不锈钢和四氟类材质），提供就地显示及4~20ma变送输出。

  三、推荐方案
在现有的液位测量仪表中，雷达液位计具有测量精度高、抗干扰性强的特点，适合各种恶劣环境。为此我们推荐NIVELCO公司生产的导波雷达液位计。NIVELCO（尼威公司）介绍：创立于 1939 年，1982 年扩建成世界级跨国集团企业，拥有 4 家生产分厂（德国、奥地利、波兰、捷克）。尼威公司获 ISO9001 企业管理认证，是一家世界工业过程控制领域内液物位仪表主导生产型企业。
导波雷达原理：依据时域反射原理( T D R T i m eDomain Reflectometry)，电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播，当遇到被测介质表面时，部分脉冲被反射形成回波并沿相同路经返回到脉冲发射装置，发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，回波的极性和振幅取决于上层介质与下层介质的介电常数εr。一般来讲，上层的介质通常为气体，其介电常数接近εr1.0，下层被测介质的介电常数较高
雷达液位计不受粉尘、蒸气、高温、高压等影响，同被测介质的状态、密度、粘性等都没有关系，只同被测介质的介电常数εr有关。本次测量的C9、2#燃料油、轻质油、溶剂油等介电常数同汽油比较接近，在2.1~2.4之间。雷达可以测量。

  四、安装要求
1.雷达液位计法兰规格： HG20593 PN1.0 DN80 RF；
2.现场显示仪表箱：防爆型、背板支架固定，需要提供24VDC电源；
3.布线要求：从控制室引出两组线，进入现场显示仪表箱。要求1.5mm2 两芯屏蔽线2根（或4芯线1根），其中一组接24VDC；另一组接PLC的4~20MA端子；另布一组1.5mm2 两芯屏蔽线，从雷达接到现场显示仪表箱。
4.电气接口：雷达提供2个M20*1.5、2个NPT1/2的接口；
5.雷达液位计需要安装遮阳罩；

  五、液位受温度影响问题
  根据液位具有热膨胀的特性，介质的体积受温度变化影响，在固定储罐中，体积的变化表现为液位高度的变化。那么温度变化对液位影响有多大呢，还需要定量分析要据石油体积温度系数（GB 1885-83）(如下图)
   
  计算公式： V20=Vt*[1-f*(t-20)] V=π*R2*H
推导出 H20=Ht *[1-f*(t-20)]，F=[1-f*(t-20),具体数据见下表
证时体积温度系数影响液位高度。但不影响雷达测量准确性，只对成本核算有影响。