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摘要：根据二十五项反措要求，汽轮机主油箱液位必须设置低油位跳机保护，信号需采取三取二。一般主油箱只有一个液位，要增加二个液位，操作比较困难，根据比较，决定采用安装方便，不受介质影响，测量精度高的导波雷达液位计。通过选型、安装调试，完成了油箱液位计的增装，实现了主油箱低油位跳机保护。
关键词：二十五项反措、导波雷达、油箱液位、
改造背景：
新的二十五项反措要求，汽轮机主油箱液位必须设置低油位跳机保护，且信号为三取二，一般早先的主油箱液位只采用就地显示，在DCS系统中提供油箱液位的高低报警。按照常规的方法要在油箱上新增二个液位，比较麻烦。测量液位的液位计一般有连通式（磁性翻版液位计）、差压式、浮筒式、电容式、磁致伸缩式、超声波和雷达液位计，通过比较，及实际情况，我们决定采用levelflex FMP51导波雷达液位计，采用导波雷达液位计可解决在油箱本体上开孔的难题，把液位计安装于油箱人孔盖上，使安装简单安全，不受介质的影响，测量精度高，可达±2mm。
时域反射原理：
导波雷达液位计采用的是时域反射（TDR）原理，信号的传输介质是同轴电缆和导波杆，我们可以把它等效为理想的双导线传输线，由相同的很多小的部分组成，每个小部分又由很多的电阻R、电容C、电感L、和电导G等原件组成，同轴电缆的导波杆的特性阻抗在每处都是一样的。同轴电缆等效传输原理图：
导波雷达液位计就是利用时域反射原理来进行测量的。脉冲信号通过同轴电缆，再在导波杆上进行传输。由时域反射原理可知，在同轴电缆和导波杆的连接处会首先发生断路，进而一部分信号会产生一个顶部回波信号，但仍然有一部分信号还会继续沿导波杆传播，当信号与被测液体表面接触时，其阻抗特性会发生变化，其一部分也会被反射，在产生一个真正的液位回波信号，还会有另外一部分信号仍然继续会向下传播，最终会损耗在不断的发射中。液位计可以判断出液位回波和顶部回波之间的时间差，根据这个时间差，就可以计算出液位的高度。
假如罐体内有二种不同的介质，由于密度不同，这二种介质存在上下分层，如果这二种介质的介电常数打不相同，那么就可以通过回波的不同来判断这二种介质的分界面，进而可以得出二种介质的不同高度。由于脉冲信号是通过导波杆传播，导波杆上的空气，气态的凝结不会影响性能。被测液体的介电常数越大，回波信号就越强，液位就越易测量。
高频脉冲反射信号沿探头传输至仪表后，由其中的微处理器进行信号分析，识别出高频信号在物料表面真正的反射回波。
与介质表面间的距离（D）与脉冲信号运行时间（t）成比例关系：
D=c*t/2 c：光速
空标高度（E）已知，物位（L）的计算公式：
L=E-D
界面测量的实现：
高频脉冲信号到达介质表面时，仅有部分脉冲信号会在该位置处发生发射。上层介质的介电常数DC1较小时，未发生反射的脉冲信号探头继续向下传播。在二种介质的界面处发生第二次发射（下层介质的介电常数DC2大于上层介质的介电常数）。基于行程时间原理可以确定仪表至界面间的距离。
1安装在主油箱上的导波雷达液位计 2 DCS系统中的显示
安装注意事项：
二台液位计安装与同一人孔门盖板时必须保持合适的距离，减小彼此的影响，传感器轴线间的距离要大于100mm
探头末端与油箱底间的距离大于10mm
探头与油箱内部装置间的距离大于300mm
导波杆避免有油直喷
信号电缆用屏蔽电缆，且屏蔽层接地
结束语
通过改造，实现了主油箱油位在DCS系统中显示，同时逻辑判断，实现了主油箱低油位跳机的保护，符合二十五项反措要求。而且该液位计也可在EH油箱的液位测量上使用。
参考文献：
1、刘伟佳.导波雷达液位计信号处理模块设计：[硕士学位论文].成都：电子科技大学.2010.5/2
2、Endress+Hauser Levelflex FMP51文档资料
论文作者:邵才俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/11
标签：导波论文; 油箱论文; 信号论文; 介质论文; 液位论文; 液位计论文; 回波论文; 《电力设备》2017年第35期论文;