ЖУРНАЛ «СТА» №4/2004

струкцию волновода, погружаемого в контролируемое вещество. В результа- те сохраняется постоянный и относи- тельно невысокий импеданс вдоль все- го сплошного волновода и минимизи- руются потери мощности сигнала во всем диапазоне измерения, что позво- ляет датчику определять едва различи- мые диэлектрические изменения и без- ошибочно измерять уровень вещества. Таким способом посредством контакт- ных уровнемеров с направленным из- лучением могут быть определены уров- ни материалов с очень низкой диэлек- трической проницаемостью (до 1,4) в таких применениях, где другие методы измерения терпят неудачу. Для радарных уровнемеров при из- мерении уровня материалов с низкой диэлектрической проницаемостью по- средством излучения через воздух тоже можно применять подобную трубную конструкцию, но при этом надо учиты- вать, что измерительная система станет чувствительной к налипанию контро- лируемого вещества, а полученные ре- зультаты будут сильно зависеть от кон- струкции трубы. О ТДЕЛЬНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МИКРОВОЛНОВЫХ КОНТАКТНЫХ УРОВНЕМЕРОВ Работа с налипающими веществами и материалами В отраслях промышленности, имею- щих дело с веществами и материалами, которые прилипают ко всему, чего ка- саются (например, расплавленная сера в стадии затвердевания или парафин, применяемые в нефтехимических тех- нологических процессах), получение точных значений уровней сопряжено с определёнными трудностями. Как уже говорилось, уровнемеры с коаксиаль- ной конструкцией волновода, а также с волноводом в виде сдвоенного стержня или троса в этом случае оказываются в особенно невыгодном положении, так как налипание вещества приводит к изменению импеданса и непредсказуе- мому искажению показаний датчика. Поэтому предпочтительным решением в такой ситуации является применение в качестве волновода одинарного стержня или троса, подвешенного в ре- зервуаре: налипание на одиночном зонде будет минимально влиять на функционирование датчика. Применение датчиков с одинарным зондом ограничено более высокими значениями допустимой диэлектриче- ской проницаемости контролируемого продукта. Однако размещение зонда внутри успокоительного колодца позво- лит датчику измерять уровень веществ и материалов с более низкими значения- ми диэлектрической проницаемости. Устранение влияния турбулентности Микроволновые уровнемеры, как контактные, так и бесконтактные, мо- гут быть адаптированы к функциони- рованию в среде с высокой турбулент- ностью. Естественно, что в таких ус- ловиях прежде всего надо стремиться к формированию излучения с узкой диаграммой направленности, но наря- ду с этим существуют и специальные решения. Монтирование успокоительного ко- лодца вокруг зонда или области рас- пространения луча может помочь со- хранить стабильным измеряемый уро- вень. Успокоительный колодец (обыч- но это труба диаметром около 100 мм) должен иметь отверстия вдоль всей своей длины, позволяющие контроли- руемому веществу сохранять полный контакт с волноводом или прямым электромагнитным излучением. Микроволновые бесконтактные уровнемеры требуют прецизионной конструкции успокоительного колодца с жёсткими допусками (рис. 5). При его монтаже используется специальная сварка, тщательно проводится юсти- ровка. Некачественная сборка конст- рукции колодца может служить причи- ной ошибочных показаний бескон- тактного датчика. В микроволновых контактных уров- немерах волновод фокусирует сигнал и направляет его мимо вырезов в трубе успокоительного колодца прямо на контролируемый материал. В силу это- го микроволновые контактные уровне- меры менее критичны к турбулентно- сти, а ограничения на конструкцию ус- покоительного колодца для них не яв- ляются такими жёсткими. Выбор исполнения датчика Ничто не приносит такого разочарова- ния, как попытка найти готовый универ- сальный уровнемер, отвечающий всему многообразию требований конкретного применения. Выход может быть найден только в ориентации на конфигурируе- мые решения, адаптируемые к опре- делённым условиям и задачам. Производители микроволновых кон- тактных уровнемеров предлагают ши- рокий ряд излучателей, оправ, муфт и ОБ ЗО Р / АППА РАТ НЫ Е С Р Е Д С Т В А 9 СТА 4/2004 www.cta.ru Рис. 5. Пример установки микроволнового бесконтактного уровнемера на успокоительную трубу Дефлектор (установлен под углом 45°) Крепеж измерительной трубы Минимальный уровень вещества, который должен быть измерен Рис. 4. Электрическое поле микроволнового контактного уровнемера с одним стержнем или тросом Рис. 3. Электрическое поле микроволнового контактного уровнемера со сдвоенным стержнем или тросом