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待測介質(zhì)的介電常數(shù)在導(dǎo)波雷達液位計測量中的作用
發(fā)布時間:2022-02-25 08:39:45

從工藝條件來看,待測介質(zhì)的介電常數(shù)作為已知條件對導(dǎo)波雷達測量有著非常重要的作用。根據(jù)介電常數(shù)電性能大致分為3類,非極性物質(zhì)(εr<2.8)、弱極性物質(zhì)(2.8≤εr≤3.6)、極性物質(zhì)(εr>3.6)。對于石化裝置中液化石油氣、石油、汽油或其他碳氫化合物,以及石化產(chǎn)品,1.4≤εr≤4.0;酒精、有機溶劑、油水混合物等,4.0≤εr≤10.0;導(dǎo)電液體,例如水基溶液、稀酸和堿,εr>10.0。

導(dǎo)波雷達液位計可以測量氣/液、氣/固,以及液/液兩相界位。對于測量液/液界面,例如油水界面非常適合。導(dǎo)波雷達液位計發(fā)出低能脈沖微波以光速沿導(dǎo)波桿向下發(fā)送。在導(dǎo)波桿與介質(zhì)的交接面,有相當(dāng)大比例的微波能量通過導(dǎo)波桿被反射回變送器接收得到第一次回波信號。還有一定比例的脈沖將繼續(xù)沿著導(dǎo)波桿向下,穿過上層低介電常數(shù)的介質(zhì),直至在下層介質(zhì)表面反射,變送器接收第二次回波。要測量界位,上層介質(zhì)的最小厚度范圍為10~20cm,才能區(qū)分兩種液體的回波。而上層介質(zhì)的最大厚度取決于其介電常數(shù)。位于上層的液體介電常數(shù)較低,要求上層和下層液體介電常數(shù)相差大于10,還有上層介質(zhì)εr<3,下層介質(zhì)εr>20,如此才能獲得明顯的反射效果。可同時測量液位和界面。介電常數(shù)越小的介質(zhì),反射信號幅度越大。對于低介電常數(shù)(1.2≤εr≤2.5)的介質(zhì),粉末狀或易揮發(fā)的介質(zhì)可選擇導(dǎo)波雷達液位計。

某些物質(zhì)氣相阻礙或者吸收電磁波,氣相中存在使電磁波衰弱的物質(zhì),比如高導(dǎo)電性的粉塵、粉末(石墨、鐵合金等),或者易揮發(fā)介質(zhì),比如液氨的介電常數(shù)在常溫25℃時為14.9,屬于導(dǎo)電介質(zhì),能有效進行測量。先進的導(dǎo)波導(dǎo)波雷達液位計特別適合測量多種粉末,以及因旋渦造成液面傾斜的液體。因為反射波并非依賴于“平坦”表面才能反射回波,微波安全傳輸使得介質(zhì)表面條件影響甚微。擾動液體表面或泡沫形成,以及不同彎曲表面或熔爐出口不會影響測量,因此導(dǎo)波雷達液位計在湍急場合中也有很好的測量效果。

從測量范圍來看,介電常數(shù)越高的介質(zhì),擁有更優(yōu)秀的反射性能,并適用于更長的測量范圍。導(dǎo)波雷達液位計采用兩線制回路供電,24V(DC)或220V(AC)的液位變送器,能耗低,滿足控制級工藝要求。

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