雷達液位計FMR231、FMR230系列是一體化液晶顯示二線制儀表。由天線、連接螺紋或法蘭、儀表主體和液晶顯示屏等組成。
微波是以光速c傳播的高頻電磁波, 當發射的電磁波碰到介質液面時反射回來,雷達通過測量發射波與反射波之間的延時t來確定天線與反射面之間距離h。T=2h/c(c=300000km/s),光速c不受介質環境影響,傳播速度是穩定的,只要測得延遲時間t就可獲得h。
雷達系統不斷地發射線性高頻信號(即頻率與時間成線性關系的信號),可以得到發射信號頻率與反射信號頻率之間的差頻,差頻正比于延遲時間t,也正比于空高h,差頻信號經過數據處理,就獲得空高值h,池高值與空高值之差就是液位值。
雷達液位計具有下面一些特點:① 非接觸測量,無活動部件,因而可靠性高;② 適用于高粘度、易結晶及高溫、高壓的介質;③4~20mA標準信號輸出并支持HART 或PROFIBUS通訊協議;④一體化構成,體積小,安裝便捷,維修維護方便;⑤ 測量精度高;⑥ 采用微波測量方法,波速能量較低,對人體及環境無害,可安裝在各種金屬、非金屬容器中。
FMR231、FMR230系列雷達液位計按天線形狀分桿型和喇叭口型兩種,FMR231E為桿型天線,適用于低溫、高壓、腐蝕性介質。FMR230V 型為喇叭型天線,適用于導電液體、高溫場合或在管道中安裝。污水池液位測量適用于FMR231E型。
FMR231E安裝要點:① 垂直于被測接口;②距離池壁應大于30cm; ③ 盡量避開下料區, 攪拌器等干擾源;④波束范圍內無其它物體;⑤ 接管直徑應小于或等于屏蔽管長度;⑥ 接管長度應小于屏蔽管長度。
2000年11月在北三二污水站安裝了FRM231雷達液位計,使用情況及改進措施介紹如下:
(1)接管長度大于屏蔽管長度對測量的影響。接管長度大于屏蔽管長度后,雷達接收的回波較弱,顯示值出現不規則跳變,誤差較大,為此對接管進行了改造,通過縮短接管,使其長度小于屏蔽長度,將問題解決。
(2)池內液體反射面特性對測量的影響。利用雷達液位計進行液位測量,必須保證一部分發射波從物體表面反射回去,由于長期運行,池內液體表面由廢物和污油結成凹凸不平的硬殼,使回波出現散射現象,引發測量誤差。解決的辦法是及時清理污水池。當液體物位表面平滑,反射信號會較大,測量結果不受影響。
(3)電磁流量計干擾對測量的影響。傳輸電纜應采用屏蔽電纜,一方面克服電磁干擾信號,另一方面克服舊電纜線間電容的影響。如果附近有強烈干擾源,雷達液位計將無法正常工作,應及時加裝抗干擾措施,做好接地,從空間和電纜兩方面隔離干擾,消除對測量的影響。
(4)電源對測量的影響。電源系統應有穩壓裝置,若有干擾源應加裝隔離變壓器,高頻濾波等,以保證一、二次儀表供電正常。雷達液位計的供電為DC24V。
(5)在實際運行中,經受了冬季低溫的考驗,驗證了該表能夠在北方寒冷季節戶外安裝使用。同時,經過觀察,沒發現天線結露結霜現象。
(6)該裝置在使用中故障率低,基本上免維護。
雷達液位計的應用,在液位檢測方面邁出了可喜的一步,實現了由接觸測量到非接觸測量的轉變,為污水池及其它容器儲罐的液位測量找到了新的途徑。