關于雷達液位計在原油聯(lián)合站儲罐測量中的誤差分析與控制

　　　本文概述
         雷達液位計目前在生產(chǎn)中的應用非常**，無論是石化企業(yè)的儲罐測量、水利水文的測量、糧食創(chuàng)儲的測量、建筑行業(yè)的原料儲存等等方面，雷達液位計的測量都具備了非常明顯的優(yōu)勢。雷達液位計大的特點是在惡劣條件下功效顯著。無論是有毒介質(zhì)，還是腐蝕性介質(zhì)，也無論是固體、液體還是粉塵性、漿狀介質(zhì)，它都可以進行測量。1、連續(xù)準確地測量；
2、對干擾回波具有抑制功能；3、準確安全節(jié)省能源； 4、無須維修且可操作性強；5、維護方便，操作簡單；6、適用范圍廣，幾乎可以測量所有介質(zhì)。
 
　　從槽罐體的形狀來說，雷達液位計可以對球罐、臥罐、柱形罐、圓柱椎體罐等的液位進行測量;從罐體功能來說，可以對儲罐、緩沖罐、微波管、旁通管中的液位進行測量;從被測介質(zhì)來說，可以對液體、顆粒、料漿等進行測量?！?br /> 　　
聯(lián)合站原油罐雷達液位計投產(chǎn)運行10年已久，由于各種原因造成罐液位測量時存在較大的偏差，因而需要人工檢尺進行上罐量油校對。但由于人工檢尺量油這種方法受人為因素影響較大，費時費力，為了保障罐液位計量的準確性，對雷達液位計存在的問題進行了分析，提出解決方案及控制措施。本文針對雷達液位計隨著設備投運時間長，數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)的誤差，影響了日常正常計量生產(chǎn)進行分析，通過采取有效措施控制，確保原油計量的準確，提高雷達液位計平穩(wěn)運行。


 
　　一、液位計的工作原理
雷達液位計是一種測量液位的壓力傳感器，雷達液位計采用發(fā)射一反射一接收的工作模式。雷達傳感器的天線以波束的形式發(fā)射電磁波信號，發(fā)射波在被測物料表面產(chǎn)生反射，反射回來的回波信號由天線接收。信號經(jīng)智能處理器處理后得出介質(zhì)與探頭之間的距離，送終端顯示器進行顯示、報警、操作等。雷達脈沖信號從發(fā)射到接收的運行時間與探頭到介質(zhì)表面的距離成正比。
 
　　二、雷達液位計使用情況及現(xiàn)狀分析
　　聯(lián)合站4座原油儲罐使用雷達液位計，按照要求適合于儲罐測量，測量范圍在0-50m，要求精度等級±3mm。但是在近期使用過程中，雷達液位計測量值與實際值存在較大偏差。將液位計測量與人工測量進行對比，以原油3#罐為例，如表1所示。


通過以上數(shù)據(jù)分析，雷達液位計測量數(shù)據(jù)未存在規(guī)律性漂移，測量偏差較大，重新對油罐液位參數(shù)進行設定，調(diào)整罐液位漂移量，重新標定零點，進行測量發(fā)現(xiàn)標定后測量偏差還是無規(guī)律性變化，液位準確測量不能一直保持。
 
　　三、故障的可靠性分析
　　雷達液位計至今使用10年已久，從雷達液位計自身可靠性來分析，BMl00雷達液位計理論上符合各種檢測條件，測量出現(xiàn)不準情況*先懷疑以下幾點：安裝方法、檢修維護、參數(shù)設定錯誤。參數(shù)設定可以排除，需要論證以下三個問題：（1）雷達液位計說明書寫明能夠檢測介電常數(shù)1.8的介質(zhì)，原油的相對介電常數(shù)為1.8左右，正好處于臨界點，如果介電常數(shù)過低，造成返回的電磁波過弱，很可能出現(xiàn)計算不準的情況。（2）雷達液位計維修過程殼體的靜電接地，造成電磁干擾對控制系統(tǒng)的影響。（3）罐底板升降引起罐底計量零點的位移?？展逘顟B(tài)下，底板和基礎間會出現(xiàn)空隙，當罐內(nèi)充液后，這些空隙不斷發(fā)生變化，罐底板的這種隨機變化顯然會使下部計量零點產(chǎn)生位移，所引起的參照高度的變化約為0.1%同時還會引起罐容積的變化。
根據(jù)實際情況分析判斷：殼體的靜電接地接觸不良可能產(chǎn)生電磁干擾，造成數(shù)據(jù)傳輸誤差。而選用的BMl00型雷達液位計檢測的介電常數(shù)處于原油介電常數(shù)的臨界值，造成了反射波信號過弱，測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，從而造成測量液位的非線性漂移。
 
　　四、改進方案及措施
　　維修校驗過程中，將殼體靜電接地檢查一下，同時改進下在原油罐量油孔處增加一塊鋼板（鋼板介電常數(shù)約為3），確保雷達液位計電磁波檢測鋼板，然后反射直接傳人雷達液位計傳感器。只需要測量原油罐的頂部鋼板與雷達液位計的距離D即可，由于測量的介質(zhì)為鋼板，反射信號會大大加強，基本上不會產(chǎn)生干擾信號。對雷達液位計進行移位后，保證雷達波不受到罐壁的干擾（防止雷達波檢測到罐壁信號），雷達液位計中心移動距離為d，罐頂部鋼板面積為s，直徑為M。目前罐高H=17（m），直徑D=60（m），喇叭口上下直徑分別為S1=80（mm），S2=150（mm），喇叭口高度為h=200（mm）。罐液位處于低位時，tana=h/s2-s1/2=5，4，tana=H-h/M-S2/2
得出：M=1.71（m），S=3.14*（1.71/2）2=2.27（m2），d>M/2=0.855（m）。雷達液位計計算原理圖通過計算：需要面積為2.27m2的不銹鋼鋼板，雷達液位計至少需要向罐中心移動0.855m的距離。這樣可以保障雷達液位計測量的準確。
 
　　五、總結
　　雷達液位計在原油計量精確度與人工檢尺相比很高。聯(lián)合站在原油儲罐中選用雷達液位計提高了自動化的技術水平，同時受其測量方法、安裝校正過程及儲罐自身特性的影響，它與人工檢尺具有著相同的系統(tǒng)誤差。通過深入分析解決雷達液位計的計量精度有助于對儲罐計量數(shù)據(jù)正確認識，采取有效對策、減少誤差，并為今后站內(nèi)計量儀表的選用提供了參考。

上一條：雷達液位計在污水處理生產(chǎn)中的液位測量案例分析
下一條：什么情況下磁翻板液位計需要加裝排污閥和放空閥