На порядок точнее - на уровень выше

Радарные измерители уровня

Радарные уровнемеры в системе Raptor обеспечивают измерение уровня с самой высокой точностью, и имеют высокую надежность, т.к. не имеют движущихся частей, при этом внутри резервуара находится только антенна или чувствительный элемент.

 
Для измерения уровня продукта в резервуаре обычно используются два метода измерения:
  • частотный метод измерения (FCMW) используется для высокоточных измерений уровня.  Cовместно с цифровыми методами обработки и фильтрации сигналов частотный метод обеспечивает измерение уровня для систем коммерческого учета.
  • импульсный метод основан на измерении времени распространения сигнала до поверхности продукта и обратно. С использованием этого параметра вычисляется значение уровня продукта в резервуаре. Технология TDR представляет собой особый случай, когда маломощный наносекундный импульс распространяется по чувствительному элементу к поверхности продукта, от которой он затем отражается.
 
В систему Raptor могут входить радарные уровнемеры четырех типов:
  • серия Rosemount5900S и серия 3900 – бесконтактный радарный уровнемер с использованием частотного метода измерений с высокой точностью измерений для использования в коммерческих системах
  • серия PRO– бесконтактный радарный уровнемер с использованием частотного метода измерений для систем оперативного контроля;
  • серия Rosemount 5300 – уровнемер с чувствительным элементом с использованием TDR технологии для систем оперативного контроля (waveradar) ;
  • серия Rosemount 5400 – бесконтактный импульсный радарный уровнемер для систем оперативного контроля (pulseradar).
Радарный уровнемер измеряет расстояние до поверхности продукта, а затем с использованием значения высоты резервуара, записываемого в его память, вычисляет значение уровня продукта.
Уровнемер состоит из основного блока уровнемера и антенного устройства. Основной блок уровнемера может работать с любым антенным устройством из той же серии. Это позволяет существенно минимизировать состав ЗИП. При этом основной блок уровнемера может использоваться с любой антенной, благодаря чему его замену можно производить без вывода резервуара из эксплуатации.

Частотный метод измерений

Радарный уровнемер серии 5900S/3900/PRO непрерывно излучает частотно-модулированное электромагнитное излучение по  направлению  к  поверхности  продукта. Диапазон излучения уровнемера – 10 ГГц. Отраженный от поверхности продукта сигнал возвращается обратно к уровнемеру, в электронном блоке которого определяется разница частоты отраженного сигнала и частоты сигнала, излучаемого в тот же момент времени.

После выделения разностной частоты уровнемер определяет расстояние до поверхности продукта и с использованием значения базовой высоты резервуара вычисляет значение уровня продукта.
Использование частотного метода измерений позволяет достичь самой высокой точности измерений и вычисления уровня.

 

Для обеспечения высокой точности измерений при разработке уровнемеров серии 5900S/3900/PRO были использованы некоторые уникальные технические решения:
  • цифровой кварцевый генератор - точность измерений, в первую очередь, зависит от степени линейности участка пилообразного изменения частоты. Это достигается использованием в составе уровнемеров серии 5900S цифрового кварцевого генератора с самой высокой на сегодняшний день стабильностью частоты.
  • исключение влияния конденсата - в соответствии с рекомендациями API (часть 3.1 В) антенны уровнемера  не имеют в своей конструкции горизонтальных поверхностей. Именно это, а также использование в конструкции антенны материалов типа Teflonснижает возможность образования конденсата на ее поверхности, а в случае образования обеспечивает его естественное стекание. Все это, в конечном итоге, обеспечивает нормальное прохождение сигнала и необходимое соотношение сигнал/шум на входе антенны.
  • измерение вблизи стенки резервуара – уровнемер может устанавливаться на крыше резервуара в существующих патрубках, расстояние от которых до стенки резервуара обычно составляет от 0,3 до 1 м. Параболическая антенна радиусом 18” имеет узкую диаграмму направленности и должна применяться в этих случаях. При этом конструкция антенны позволяет изменить угол наклона ее установки в диапазоне ± 3º. В этом случае также можно использовать коническую 8” антенну с наклонным фланцем или установить уровнемер в направляющей трубе.
Согласно самым строгим международным стандартам предельная плотность излучения для человеческого организма не должна превышать 1 мВт/см2. В системе Raptorиспользуются уровнемеры с очень низкой мощностью излучения, что позволяет человеку находиться даже вблизи антенны. Плотность излучения уровнемеров серии 5900S вблизи антенны не превышает 0,001 мВт/см2, и значительно уменьшается по мере распространения излучения по направлению к поверхности продукта. Общая мощность излучения радара не превышает 1 мВт. Для сравнения – в летний солнечный день человек подвергается облучению солнца с плотностью 100…150 мВт/см2.