摘要:本文主要介绍雷达液位计的原理、类型、特点，以及罗斯蒙特雷达液位计在华亭FMTP 项目中的选型与应用

    随着煤化工行业的不断发展，对煤化工装置中的储罐、球罐、缓冲罐中的液体、浆料、颗粒物位与界面物位测量精度要求越来越高。雷达液位计，基于时间行程原理的测量仪表，具有不受温度、压力、惰性气体及蒸汽的影响等优点，不仅实现了测量，简化了工艺流程，大大提高了生产效率，因而在工业生产的物位测量中发挥着重要的作用。

1 雷达液位计
1.1 测量原理
雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。三畅雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下：
D=CT/2
式中D——雷达液位计到液面的距离；
C——光速；
T——电磁波运行时间。
雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。

    在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用四线制，电子电路复杂。而采用脉冲波技术的液位计，功耗低，可用二线制的24V DC供电，容易实现本质安全，度高，适用范围更广。

1.2 接触式雷达液位计
    接触式雷达液位计也叫导波雷达液位计，分杆式和缆式，由导波杆(缆)传输微波脉冲，主要用于液体或固体的液位和面测量，适用于较广范围的温度和压力要求，不受介质特性的影响，例如：密度、粘度、电导率、粉尘等。罗斯蒙特5300系列导波雷达液位计通过导波杆引导低功率、纳秒级微波脉冲，进行液位物位测量。对于液体界面位置，当微波脉冲*次抵达上层介质表面时，延导波杆反射部分微波回去，未被反射部分继续向下到达下层介质表面，即界面时，也被反射回来。微波脉冲之间的时间差，换算成距离，即可得出总体物位或界面的位置。反射强度取决于被测介质的介电常数，介电常数越高，反射强度越大。因此该系列适用于大多数液体和固体的液位/物位测量，以及液体界面位置测量，其测量精度高达±3mm。

    罗斯蒙特5300系列导波雷达液位计采用了直接切换技术(Direct Switch Technology，以下简称”DST”)，使变送器和接收器之间的信号传输实现快速切换，大大降低了传输中的信号损失。通过DST技术，可获得更强的信噪比，对于干扰因素的处理能力也更优越，因而可测量范围能达到50m，可处理的介质介电常数可低至1.4。该系列同时还采用了导波杆末段探测功能(Probe End Projection，以下简称”PEP”)，提高了低介电常数和长距离测量的性能，如果信号的表面回波丢失，则使用导波杆末端作为参考来计算实际物位。

1.3 非接触式雷达液位计
    非接触式雷达液位计也叫调频连续波雷达液位计，主要通过调频连续波技术测量液位。通过天线发出的雷达信号被介质表面反射后，天线会自动检测回波。由于信号频率是变化的，回波频率与天线发出的信号频率不一致，其频率差与距介质表面的距离成正比，从而计算出液位。在复杂工况下，反射能量会被削弱甚至*消耗，因此就需要更高灵敏度的雷达、zuijia天线的类型，以提高反射强度，实现测量需求。罗斯蒙特5600系列，是四线制非接触式雷达液位计，其灵敏度和性能是其雷达液位计产品中zui高的。5600系列适合于在液位快速变化、工况条件的负责反应器中测量固体、液位或浆液的物位，适用于高温高压环境。

2 FMTP 项目中的应用
2.1 项目简介
    中国天辰工程有限公司总承包华亭煤业集团有限责任公司年处理60万吨甲醇制20万吨聚丙烯(FMTP)科技示范项目(以下简称”华亭FMTP项目”)项目选址位于甘肃省平凉市华亭县安口镇石堡子华亭煤业集团60万吨煤制甲醇厂区二期。

2.2 FMTP 装置选型与应用
    FMTP装置是本项目的主反应装置，根据工艺要求，三个催化剂储罐需设置液位计，实时监测催化剂的物位。由于催化剂为固体，而且催化剂罐均为直径7米，高约23米的大型储罐，因此初步选型三台导波缆式雷达液位计。但是其中两个催化剂罐内分别储存热催化剂及废催化剂，其zui高操作温度可达400摄氏度，于是zui终确定这两台选用罗斯蒙特5601型非接触式雷达液位计（三畅SC-95高频雷达液位计选择四线制也可以替代），而常温状态的催化剂储罐则选择用罗斯蒙特5302型导波缆式雷达液位计。

    本装置区内甲醇进料罐，根据工艺要求要设置液位计，考虑介质为常温常压下的甲醇液体，故综合考虑选用罗斯蒙特5301型导波杆式雷达液位计。

2.3 PP 装置选型与应用
    本装置区主要为聚丙烯合成装置，根据工艺包商鲁姆斯Novolen的工艺要求，共有5台设备需设置导波雷达液位计。其中2台缓冲罐内介质为常温常压的液体，故选用罗斯蒙特5301型导波杆式雷达液位计。另外3台粉料手机罐内介质为聚丙烯粉末颗粒，故选用导波缆式更为合适，即罗斯蒙特5302型。

2.4 球罐区选型与应用
    球罐内介质基本上均为常温状态下单一介质液体，因此本项目球罐均选用5301型导波杆式雷达液位计，用于测量球罐内的液位。

3 结语
    通过华亭FMTP项目，初次接触了雷达液位计在煤化工项目中的选型与应用，。雷达液位计以其高度准确、可靠的直接测量技术，及无需补偿、无活动部件、无需校准的简洁设计，相信会在煤化工行业的物位及界面测量中，扮演越来越重要的角色。