Đánh giá giao diện:
Radar sóng hướng dẫn có thể đo lường giao diện, chẳng hạn như giao diện dầu-nước, giao diện giữa chất lỏng và bùn, vv. Chức năng này rất quan trọng trong hóa dầu,ngành hóa học và các ngành công nghiệp khác, đặc biệt là trong các hệ thống chất lỏng đa pha để đo chiều cao của ranh giới giữa các môi trường khác nhau.Các yêu cầu về chế độ thực hiện và điều kiện làm việc.
1Nguyên tắc cơ bản của phép đo giao diện
Giao diện đo lường radar sóng hướng dựa trên nguyên tắc chênh lệch hằng số dielectric và phản xạ sóng điện từ.
1Cơ chế phản xạ sóng điện từ:
• Sóng điện từ phát ra bởi radar sóng hướng dẫn sẽ phản xạ một phần khi nó gặp các phương tiện khác nhau.Sức mạnh của sự phản xạ này phụ thuộc vào sự khác biệt về độ cho phép giữa các phương tiện lân cận.
• Một môi trường có hằng số điện áp cao phản xạ tín hiệu mạnh hơn. Ví dụ, hằng số điện áp của nước (≈80) cao hơn nhiều so với dầu (≈2~4),vì vậy tín hiệu phản xạ là rất rõ ràng tại giao diện dầu-nước.
2Phân phối tín hiệu:
• Sóng điện từ lần đầu gặp mặt bề mặt chất lỏng (ví dụ, trên cùng của lớp dầu), nơi phản xạ đầu tiên xảy ra.
• Sóng điện từ còn lại tiếp tục lan truyền cho đến khi nó đạt đến giao diện dầu-nước, tạo ra một phản xạ thứ hai.
• Sau khi nhận được hai tín hiệu phản xạ, thiết bị tính toán chiều cao mức chất lỏng và chiều cao giao diện tương ứng thông qua sự khác biệt thời gian và cường độ tín hiệu.
3. đo lường giao diện kép:
• Đối với hỗn hợp dầu-nước, radar sóng hướng dẫn có thể đồng thời đo vị trí mức dầu ở phía trên và chiều cao giao diện dầu-nước ở phía dưới.
2Phương pháp đo giao diện
2.1 Xử lý tín hiệu
Radar sóng hướng dẫn sử dụng một thuật toán phân tích tín hiệu đặc biệt để đạt được phép đo giao diện:
• Phân tích sức mạnh tín hiệu:
• Phân biệt mức độ chất lỏng phía trên từ giao diện phía dưới bằng cách phân tích cường độ của tín hiệu phản xạ.
Một môi trường có hằng số điện đệm cao (như nước) phản xạ tín hiệu mạnh hơn, trong khi một môi trường có hằng số điện đệm thấp (như dầu) có tín hiệu yếu hơn.
• Tính toán chênh lệch thời gian:
• Thiết bị ghi lại thời gian của mỗi tín hiệu phản xạ và, kết hợp với tốc độ sóng được biết, tính toán vị trí của mức chất lỏng trên và giao diện tương ứng.
2.2 Chuẩn đoán nhiều lần
Trong điều kiện thực tế, đo lường giao diện đòi hỏi hiệu chuẩn nhà máy hoặc hiệu chuẩn trường của radar sóng hướng dẫn:
• Kiểm tra tại nhà máy: Các nhà sản xuất đặt trước các tham số theo độ cho phép của các phương tiện thông thường.
• Chuẩn đoán tại chỗ: Người dùng đặt và tối ưu hóa thiết bị theo môi trường cụ thể, chẳng hạn như nhập giá trị hằng số điện môi trường khác nhau.
3- Yêu cầu điều kiện làm việc của phép đo giao diện
3.1 Yêu cầu trung bình
1Sự khác biệt hằng số dielektri:
• Độ chính xác của phép đo giao diện có liên quan trực tiếp đến sự khác biệt hằng số dielectric.tín hiệu phản xạ giao diện càng mạnh và đo lường càng đáng tin cậy.
• Ví dụ về sự khác biệt truyền thông điển hình:
• Nước và dầu: sự khác biệt lớn, dễ đo.
• Rượu và dầu: Sự khác biệt nhỏ hơn và có thể cần một dụng cụ nhạy cảm hơn.
2- Định dạng:
• Phương tiện đo nên đồng nhất nhất có thể, ví dụ, giao diện dầu-nước nên rõ ràng.nó có thể dẫn đến sai số đo.
3.2 Yêu cầu về môi trường
1- Xúc và biến động:
• Nếu giao diện dao động mạnh (chẳng hạn như khuấy động hoặc ném mạnh), tín hiệu phản xạ có thể không ổn định.
• Nó được khuyến cáo để đo trong điều kiện tĩnh hoặc ổn định hơn.
2Nhiệt độ và áp suất:
• Radar sóng hướng dẫn thường có thể thích nghi với nhiệt độ và áp suất cao, nhưng cần đảm bảo rằng vật liệu thanh có thể chịu được điều kiện làm việc thực tế.
• Các gradient nhiệt độ lớn có thể có ảnh hưởng nhẹ đến tốc độ truyền tín hiệu, nhưng thiết bị có thể được điều chỉnh bằng cách bù đắp.
3- Hình dạng container và chướng ngại vật:
• Cây thăm dò nên tránh các bộ khuấy động, thang cuốn hoặc các chướng ngại vật cấu trúc khác để tránh can thiệp vào việc truyền tín hiệu.
3.3 Lưu lượng hằng số dielectric
• đo lường giao diện đòi hỏi độ cho phép của cả hai phương tiện phải được nhập trước.
• Nếu độ cho phép của hai phương tiện quá gần nhau (ví dụ, sự khác biệt nhỏ hơn 5), radar sóng hướng dẫn có thể gặp khó khăn trong việc phân biệt chính xác giao diện.
4. Ưu điểm và hạn chế của phép đo giao diện
lợi thế
1. đo không tiếp xúc (thông qua thanh thăm dò): không tiếp xúc trực tiếp với giao diện, độ bền cao.
2. Phân biệt chính xác giao diện: nó có thể đo mức độ chất lỏng trên cùng và vị trí giao diện cùng một lúc, cung cấp thông tin toàn diện về chất lỏng đa lớp.
3Chống các điều kiện phức tạp: phù hợp với nhiệt độ cao, áp suất cao, môi trường môi trường ăn mòn.
4- Tích hợp dễ dàng: tương thích với các hệ thống tự động hóa công nghiệp, giám sát dữ liệu từ xa có thể đạt được.
giới hạn
1Sự phụ thuộc mạnh vào sự khác biệt hằng số dielektrik: giao diện với sự khác biệt hằng số dielektrik nhỏ là khó đo lường.
2Tác động của lớp nhũ nước:
• Nếu có một lớp nhũ hóa giữa hai phương tiện (chẳng hạn như hỗn hợp dầu-nước), tín hiệu phản xạ có thể bị phân tán và chiều cao của giao diện có thể được đo không chính xác.
3Các tín hiệu nhiễu: Máy khuấy hoặc các thiết bị khác có thể gây ra các tín hiệu phản xạ giả.
4Sự phức tạp của hiệu chuẩn: Cần phải hiểu chính xác các đặc điểm của môi trường đo để thực hiện hiệu quả hiệu chuẩn.
5Các kịch bản ứng dụng điển hình
1. Máy tách dầu-nước: được sử dụng để đo chiều cao của mức dầu và vị trí của giao diện dầu-nước để đảm bảo độ tinh khiết của dầu.
2- Thùng phản ứng hóa học: giám sát trạng thái phân tầng của các chất lỏng khác nhau trong quá trình phản ứng.
3. xử lý nước thải: đo chiều cao của lớp nước sạch và giao diện bùn để tối ưu hóa hoạt động quy trình.
4Quản lý mức bể: đo chính xác từng lớp chất lỏng trong bể chất lỏng hỗn hợp.
Tóm lại
Radar sóng hướng dẫn có thể đo chính xác chiều cao giao diện của chất lỏng bằng cách phát hiện các tín hiệu phản xạ của các phương tiện khác nhau.Chìa khóa nằm ở sự khác biệt giữa hằng số điện áp và công nghệ xử lý tín hiệuMặc dù nó có một số yêu cầu về điều kiện làm việc và đặc điểm trung bình,Độ chính xác cao và khả năng áp dụng rộng khiến nó trở thành công cụ ưa thích cho phép đo giao diện chất lỏng đa pha.
Cảm ơn.
