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雷达液位计遇到泡沫,测到的是泡沫表面而不是液面

雷达液位计遇到泡沫,测到的是泡沫表面而不是液面
作者:云获客 来源: 技术分享 22 次浏览

雷达液位计遇到足够密实的泡沫时,先返回的回波来自泡沫表面,换算出来的液位高于真实液面。

雷达液位计遇到泡沫,测到的是泡沫表面而不是液面

雷达液位计向液面发射电磁波,按回波往返的时间计算到反射面的距离,再用容器高度换算液位。反射发生在介电性质突然变化的界面上。清澈液面是一个清楚的界面。液面上若堆着足够密实、含液量高的泡沫,泡沫上表面自己就构成一个反射面。电磁波先遇到泡沫顶,回波从这里返回,仪表锁定的是先回来的那个回波,测到的就是泡沫表面,不是下面的液面。

先回来的回波被锁定

距离测短了,换算出来的液位就偏高,高出的一截接近泡沫厚度。检尺或玻璃板看到的液面更低,差值能用泡沫层厚度解释。泡沫增厚,显示跟着上升;泡沫消退,显示下降,而真实液面可能几乎没动。把这个时间关系看清楚,才不会以为进料突然增加。进料增加时,液面和泡沫可能一起升,要靠检尺把两者分开。

轻质、干燥、含液很少的泡沫,介电变化弱,电磁波可以穿透,回波仍来自下面的液面,这时泡沫几乎不影响测量。致密、潮湿的泡沫才会把回波截在顶部。同叫泡沫,结果可以相反。不能一见液面有泡就认定雷达一定测高了,也不能见到偶尔测准就认为泡沫永远无害。要看泡沫是干是湿、是薄是厚。

回波曲线上,泡沫问题表现为真实液面之上多出一个较近的回波,仪表跟踪了近的那个,远的液面回波被压低或消失。消泡以后,近回波消失,跟踪回到原来的液面回波,显示下降到与检尺一致。若消泡以后近回波还在,它就不是泡沫,而是一个固定结构。加消泡剂或临时喷水破坏泡沫,是一个可用的判别动作。

有的场合泡沫时有时无,显示会在两个高度之间跳,跳变量接近泡沫厚度,而不是随意的干扰毛刺。跳到高值时取样能看到厚泡沫,回到低值时液面是裸的。这种台阶式变化和电气干扰的杂乱跳动不同。记录曲线若是一截一截地抬高一个泡沫厚度,就应按泡沫界面处理,而不是把阻尼调得很死把台阶滤平。

假回波不跟泡沫走

接管、焊缝、搅拌叶片、进料流也会产生回波。这些回波的位置相对固定,或随搅拌转动而周期出现,不会因为加了消泡剂就消失。泡沫回波的高度则随泡沫层增减。把搅拌停下,周期假回波消失,泡沫回波仍在,就可以把搅拌叶片排除。泡沫和假回波可以同时存在,曲线上要看哪一个被跟踪,以及它随什么变化。

导波雷达沿探杆传播,对一部分轻泡沫仍能到达液面,自由空间雷达更容易停在泡沫顶。两者同时装在有泡沫的容器上,读数可能不一致,不一定是某一台坏了。自由空间雷达读数更高、差值接近泡沫厚度时,符合它测到了泡沫表面。不要为了让两台读数一致,把自由空间雷达的零点硬往下拉。零点拉过以后,泡沫消失时液位会反而偏低。

进料从高处落入液面,会冲击出一层泡沫和虚假的波动液面,雷达可能跟踪冲击点。进料停止后若回波仍停在高处,才是稳定泡沫;进料一停就回到检尺液位,则是冲击和瞬时泡沫。稳定泡沫在进料停止后仍然托着回波。处理进料口的落点,消除不了已经堆积的稳定泡沫层。

把仪表改成跟踪较弱的远回波,有时能在薄泡沫下找到液面,但泡沫一厚,液面回波消失,跟踪会丢失或跳回泡沫顶。这不是稳定的办法。厚泡沫存在时,雷达测到的就是泡沫表面,工艺上要么消泡,要么接受该读数代表的是泡沫顶,并据此修改联锁取值。假装它仍是液面,高液位联锁会提前动作,低液位联锁则会偏晚。

雷达液位计遇到足够密实的泡沫,测到的是泡沫表面而不是液面,显示的液位偏高,高出的部分对应泡沫厚度。干燥稀薄的泡沫可能被穿透,固定结构的假回波则不随消泡而消失。看回波远近、消泡后的变化和检尺差值,才能决定是消泡、改跟踪,还是承认当前界面就是泡沫顶。

容器内压力、温度变化使微波传播速度略有改变,会造成小的误差,幅度远小于一层泡沫的厚度,而且与液面是否起泡无关。泡沫误差是突然多出一个界面。把泡沫造成的大段偏差当成传播速度修正去改参数,泡沫消失后液位会偏到另一侧。修正量必须和偏差的大小、以及它随泡沫生灭的事实相称。