ЖУРНАЛ «СТА» №4/2002

64 СТА 4/2002 www.cta.ru Контролируемая среда По этой же причине высокочастот- ные урoвнемеры более чувствительны к наличию разного рода неровностей на контролируемой поверхности, которые вызывают повышенное рассеивание зондирующего излучения и, как следст- вие, снижают уровень полезного эхосигнала. Вот почему низкочастот- ные уровнемеры лучше приспособлены для контроля уровня жидкостей с не- спокойной поверхностью и сыпучих материалов. Конденсат и отложения материала Высокочастотные уровнемеры более чувствительны к наличию конденсата и отложениям материала на поверхности антенны, поскольку эти факторы вызы- вают более сильное ослабление именно высокочастотного сигнала. Кроме того, одинаковый уровень отложений или конденсата сильнее сказывается на эф- фективности работы антенн с меньши- ми размерами. В то же время, например, рупорная антенна диаметром 6 дюймов для диапазона 5,8 ГГц практически не- чувствительна к конденсату и гораздо более устойчива к отложениям материа- ла на ее поверхности. Испарения и запылённость Для контроля уровня при наличии высокого уровня пыли (цемент) или испарений (паровой котёл) низкочас- тотные уровнемеры имеют преимуще- ство благодаря меньшему ослаблению сигнала, вызываемому указанными факторами. Пена Влияние пены на результат измере- ния определяется такими её парамет- рами, как плотность, диэлектричес- кая проницаемость и проводимость. Сухая пена достаточно легко прони- цаема для СВЧизлучения. В то же время, мокрая пена, присутствующая, например, в бродильных чанах, пред- ставляет для него труднопреодолимое препятствие. В общем же случае низ- кочастотные уровнемеры показывают лучшие результаты работы при нали- чии пены на поверхности контроли- руемого вещества. Так, например, тонкий слой пены моющего средства на поверхности воды непреодолим для сигнала высокочастотного уров- немера, в то время как уровнемер ди- апазона 5,8 ГГц позволяет произво- дить измерения при толщине слоя пе- ны до 150 мм и даже выше. Здесь сле- дует иметь в виду, что толстый слой пены способен вносить небольшую дополнительную погрешность в ре- зультат измерения изза различия скорости распространения СВЧсиг- нала в воздушной среде и пене. Зона нечувствительности Для высокочастотных уровнемеров характерны гораздо меньшие размеры зоны нечувствительности по сравнению с низкочастотными, поэтому они име- ют дополнительное преимущество при использовании в резервуарах и успоко- ительных трубах небольшого размера. Т ОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ Между радарными уровнемерами импульсного типа и уровнемерами, ис- пользующими технологию FMCW, не существует принципиального различия по достигаемой точности измерения. Приборы, используемые для контро- ля уровня в технологических установ- ках, обладают точностью порядка не- скольких миллиметров. Реально же до- стигаемая точность измерения опреде- ляется и такими факторами, как кон- кретные условия применения, тип и конструктивное исполнение антенны, качество электронных компонентов, возможности программного обеспече- ния обработки эхосигнала. Существует особый класс радарных уровнемеров, предназначенных для ис- пользования в системах коммерческого учета нефтепродуктов. Для этих прибо- ров гарантированная точность измере- ния должна быть не хуже ±1 мм. Для ее обеспечения предпринимается ряд спе- циальных мер. В частности, использу- ются антенны параболического или планарного типа для получения макси- мально узкой диаграммы направленно- сти излучения, а в алгоритм обработки эхосигнала дополнительно вводится оценка фазы сигнала. Кроме того, не- смотря на очень малую зависимость от температуры и давления, в результат измерения также вводится поправка на изменение значения этих параметров в контролируемом резервуаре. З АКЛЮЧЕНИЕ Благодаря своим уникальным воз- можностям радарные уровнемеры, ис- пользующие микроволновый бескон- тактный метод измерения, способны обеспечить достоверной информацией о контролируемом параметре в самых разнообразных условиях применения. Безусловно, некоторым сдерживаю- щим фактором является относительно высокая стоимость оборудования. Од- нако следует иметь в виду, что при его использовании доля эксплуатационных расходов в общей структуре затрат су- щественно ниже по сравнению с тради- ционными средствами измерения. Кроме того, наблюдающийся значи- тельный прогресс в этой области техни- ки в сочетании с жесткой конкуренци- ей между производителями неизбежно ведет к постоянному снижению цен. Поэтому будущее радарных уровнеме- ров видится вполне оптимистичным. Вместе с тем нельзя рассматривать этот класс оборудования как средство для решения всех задач измерения уровня. Только учитывая особенности используемого метода, грамотно осу- ществляя выбор конфигурации уров- немера, скрупулезно прорабатывая способ и место монтажа, а затем также скрупулезно его осуществляя и, нако- нец, тщательно выполняя настройку всей системы, можно получить ожида- емый результат. ● Л ИТЕРАТУРА 1. Devine P. Radar level measurement — the user’s guide. — Burgess Hill: VEGA Cont- rols, 2000. 2. Dr. Michael Heim. Pulse radar for mmprecision in tank gauging. — Endress+Hauser GmbH. А.В. Бармин — сотрудник фирмы ПРОСОФТ 119313 Москва, а/я 81 Телефон: (095) 234-0636 Факс: (095) 234-0640 E-mail: info@prosoft.ru В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА Рис. 8. Экранная форма программы Dolphin Plus