JCRFA-0JW3Z1J-C0NTR0L雷达料位计工厂
摘 要: 液位测量是核电站自动控制系统中的重要组成部分。导波雷达液位计基于电磁波时域反射( TDＲ) 原理，具有受环境影响小、测量精度高等特点。导波雷达液位计作为一种新型的液位测量手段，已经在核电领域有了广泛的应用，但是在其应用过程中也遇到了一定的问题。针对福清核电汽水分离再热系统疏水箱液位计频繁出现的支撑件破碎、密封失效以及蒸汽补偿漂移等问题，进行了原因分析并给出了解决措施。通过对导波雷达液位计的改造，使得导波雷达液位计在核电高温蒸汽系统中得到了应用，提高了汽水分离再热疏水液位测量的性，保障了机组运行。该研究对推动导波雷达液位计在蒸汽系统中应用提供有力支持，对导波雷达这种新型液位计未来在更多测量环境中的应用起到了积作用。wfP压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
引言
导波雷达液位计作为一种新兴的液位测量仪表，克服了传统仪表的不足，在核电厂的应用逐渐增多。但导波雷达液位计在高温高压蒸汽系统使用时，还存在一些不足，导致系统液位测量失真［1］。汽水分离再热系统是核电厂汽轮机的重要辅助系统，主要应用于汽轮机运行期间，通过控制进入二级再
热管束的蒸汽量，对高压缸排气进行和再热，使进入低压缸的蒸汽有一定的过热度。其应用改善了汽轮机低压缸的工作条件，提高了汽轮机的相对内效率，减少了湿蒸汽对汽轮机零部件的刷蚀。在福清 1 ～ 4 号机组调试及运行期间，汽水分离再热系统二级疏水箱液位计多次出现故障，如液位计探杆泄漏、测量失效等。针对二级疏水箱液位计问题，采用新型测量方案，对汽水分析再热系统二级疏水液位测量作优化改进。
1 导波雷达物位计测量原理及特点
( 1) 导波雷达液位计的工作原理。
导波雷达液位计基于电磁波时域反射原理［2］，由电磁波发生器发射一个电磁脉冲信号发射到导波体上，以导波体作为信号的传输载体。当遇到被测介质表面时，部分信号被反射形成回波并沿相同路径返回脉冲发射装置。发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，测量发射与反射脉冲［3］。导波雷达液位计测量原理如图 1 所示。
导波雷达液位计测量原理图
( 2) 导波雷达液位计的测量特点。
①电磁波信号沿导波杆传输可消除假回波信号，减少信号丢失。
②整个测量装置无活动部件，无机械磨损。
③安装调试方便。
④不受介质 密度变 化 的 影 响 ( 但 是 需 要 单 一 介质) 。
⑤使用与高温、高压的物位测量。
2 现有设计缺陷导致测量不稳定的原因分析
核电厂二回路液位控制是核电厂重要的控制系统之一，其测量环境需考虑真空、高温、泡沫等多方面因素。传统液位仪表因其固有原理，无法通过自身技术的改进来消除误差。故本文采用了导波雷达液位计［4］。但在机组运行过程中，汽水分离再热系统原有导波雷达液位计导波杆的支撑件会破碎，支撑件碎片会进入到二回路系统中，形成异物，危及机组［5］。同时，导波杆内支撑件破碎后，因振动、冲击等因素会导致导波杆触碰到水位测量筒，使液位测量产生跳变，存在汽水分离再热系统二级隔离风险。受制于现场使用条件，汽水分离再热器二级疏水箱内充满饱和蒸汽。蒸汽是性气体，即蒸汽的介电常数会根据环境的压力、温度而改变。介电常数的变化会影响电磁波的传播速度。波速度公式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
由式( 1) 可见，当介质的介电常数变化，则波速度会随之变化。由于电磁波在不同介质中的传输速度不同，比如在空气中的传输速度比在蒸汽中传输速度大，因此 汽 水 分 离 再 热 系 统 ( gas-liquid seperate system，GSS) 二级疏水箱液位计选用的都是蒸汽型导波雷达液位计［7］。
经统计，在功率运行期间，汽水分离再热系统二级液位计共计出现缺陷 91 项。其中，导波雷达液位计漏汽缺陷共计 38 项，二级疏水箱液位计偏差大共计 46项，因仪表故障导致通道测量不可用共计 7 项。
根据现场液位计缺陷情况来看，目前汽水分离再热系统二级液位计主要存在以下故障。
①液位计探杆支撑杆破碎。经分析，原汽水分离再热系统二级液位计所用的高温型导波雷达液位计，其探杆支撑件采用聚醚醚酮( PEEK) ［8］高分子合成材料。在运行过程中，该支撑件会逐渐脆化，在系统冲击工况下破裂。处理方式: 在测量系统改进前，机组只能通过每次大修期间，对探杆进行定期更换。
②液位计探杆密封失效。液位计探杆内部密封件采用 PEEK 材料进行隔热，靠近连接部位采用 2 个 O型圈进行密封。O 型圈耐温范围为 150 ℃ 。因汽水分离再热系统二级疏水箱内部温度达 280 ℃ ，探杆隔热材料失效，进而使 O 型圈失效，探杆密封泄漏，测量闪发质量位。处理方式: 目前出现探杆密封失效后，无法进行更换。
③液位计冷热态工况，液位测量出现偏差。液位计大修冷态调试时，3 支液位计偏差小于 20 mm。但汽轮机冲转并网后，因系统温度上升，3 支液位计偏差会达到 100 mm。在机组运行时间长后，液位计偏差也会逐渐增加，导致偏差超过 100 mm。处理方式: 目前只能在热态后，对偏差大液位计进行修正。机组功率运行后，每周定期巡检方式，检查液位计偏差，并及时进行修正。
3 改进方案
3． 1 导波雷达液位计支撑件改进
原汽水分离再热系统二级导波雷达液位计采用PEEK 支撑件，同时也作为探杆隔热材料。PEEK 是芳香族结晶型热塑性高分子材料。PEEK 玻璃化转变温度为 143 ℃ ，其熔点为 334 ℃ 。这种材料耐抗有机和水环境，具有优良的化学性、热稳定性和抗氧化性。目前，应用汽水分离再热系统二级疏水箱实际运行温度为 280 ℃ ，仪表的设计温度为350 ℃ ，而 PEEK 物理特性耐温只有 250 ℃ ，因此运行时间过长会产生变形或碎裂。
为应对导波雷达液位计支撑件破碎及密封失效情况，此次支撑件设计采用 99． 7% 纯度的 Al2 O3 陶瓷材料［8］。该材料具有硬度大、耐磨性能好、质量轻等特点。其熔点在 2 000 ℃ 以上，具有良好的导热性、缘性以及透光性，介电常数为 9． 0 左右，适用于高温蒸汽型导波雷达液位计测量原理。Al2 O3 陶瓷的物理和力学特性如表 1 所示。
改进后探杆内部结构精密。蒸汽部分主元件采用氧化铝陶瓷，不会因为温度增高而变形、渗漏。密封元件采用耐高温的石墨密封 Graphite，是目前仪表产品在高温蒸汽方面的理想材料。其物理性能远远优于以前使用的 PF128、PEEK、铝矾土等材质，十分稳定。该结构整体密封结合紧密，可杜蒸汽进入。
3． 2 导波雷达液位计高温补偿改进
原汽水分离再热系统二级导波雷达液位计采用点补偿方式，补偿点到电磁波发射口距离为 125 mm。如果测量点以上或者测量点位置有凝露或者误差，会放大传导到下方实际液位测量。为了地说明上述结论，定义系数 K。
在现代工业的舞台上，测量各种液位是确保生产过程、运行的关键环节之一。而导波雷达液位计，以其的性能和精细的测量能力，成为众多行业的理想之选。导波雷达液位计是一种基于雷达技术的液位测量设备。它通过发射高频电磁波，沿着导波杆传播，当电磁波遇到液面时，会产生反射信号。液位计接收反射信号，并通过的计算和分析，确定液位的高度。导波雷达液位计具有许多的优势。首先，它的测量精度高。能够准确地测量出各种复杂工况下的液位，误差小，为生产过程的控制提供了的数据支持。其次，它具有很强的适应性。导波雷达液位计具有良好的稳定性和性。广东高温高压导波雷达液位计批发价格
在现代工业的浩瀚星空中，导波雷达液位计犹如一颗璀璨的科技之星，以其精细的测量能力和的性能，为众多行业的生产与发展提供着坚实的保障。导波雷达液位计是一种基于电磁波传播原理的液位测量设备。它通过发射高频雷达波，沿着导波杆传播，当遇到不同介质的分界面时，雷达波会被反射回来。液位计根据发射和接收信号的时间差，计算出液位高度。与传统的液位测量方法相比，导波雷达液位计具有诸多明显优势。首先，它的测量精度高，可以达到毫米级别，能够满足各种高精度液位测量的需求。上海导波雷达液位计报价导波雷达液位计在水处理厂准确测量水池液位，优化处理流程。
它的结构紧凑，占用空间小，可以直接安装在容器上，无需对容器进行大规模改造。而且，由于其性高，使用寿命长，减少了后期的维护和更换成本，为企业节省了大量的资金和时间。在实际应用中，导波雷达液位计发挥着重要的作用。在化工生产中，它可以实时监测储罐中的液位，确保生产过程的稳定；在石业，它用于测量油罐的液位，为油品的储存和运输提供准确的数据；在电力行业，它可以监测锅炉水位，保障发电设备的正常运行。总之，导波雷达液位计以其精细的测量、强大的适应性和便捷的安装维护，成为现代工业液位测量的优先设备。它犹如一颗闪亮的科技之星，照亮了工业发展的前行之路。
高温高压导波雷达液位计是一种的测量技术，在工业自动化领域具有重要的应用价值。它能够适应端环境下的液位测量需求，为化工、石油、天然气等行业的过程控制提供了的数据支持。在工业生产中，对于液体物料的测量是的。高温高压导波雷达液位计作为一种非接触式的测量工具，其重点在于使用微波脉冲来检测液面高度。与传统的浮子式或压力式液位计相比，这种雷达技术不仅能够在恶劣的工作条件下工作，而且还能提供更准确、更稳定的测量结果。导波雷达液位计具有较高的性价比。
在食品和制行业，导波雷达液位计的卫生型设计，使其能够满足严格的卫生要求，确保产品质量。随着科技的不断进步，导波雷达液位计也在不断和发展。新型的导波雷达液位计不仅在测量精度和稳定性上有了更大的提升，还具备了智能化的功能。例如，能够实现远程监控、自动校准、故障诊断等，为用户带来了更加便捷和的使用体验。总之，导波雷达液位计以其精细的测量、强大的适应性和便捷的使用，成为现代工业生产和仓储管理中的重要设备。它为各个行业的发展提供了有力的支持，是我们在追求、、生产过程中的伙伴。导波雷达液位计是一种的液位测量仪器。北京蒸汽补偿导波雷达液位计批发价格
导波雷达液位计在造纸厂浆池里，准确测量液位，优化生产过程。广东高温高压导波雷达液位计批发价格
针对上述可能存在的问题，研发人员不断探索新的技术手段加以克服。例如，通过改进信号处理算法提高抗干扰能力；采用涂层材料减少介质附着；优化机械结构设计便于清洗维护等等。这些努力都旨在进一步拓展该类产品在各种复杂环境中的应用范围。在未来的几年里，随着物联网（IoT）技术的发展，预计会有更多智能功能被集成到高温高压导波雷达液位计中。比如，预测性维护功能可以让用户提前发现潜在故障并及时采取措施；远程诊断功能则允许技术人员不受地理位置限制地监控设备状态。广东高温高压导波雷达液位计批发价格
主要规格产品5301 型用于测量液位或界面（界面测量适合于*浸入导波杆）。
5302 型用于测量液位和界面。
5303 型用于测量固体物位。测量原理 时域反射原理 (TDR)测量范围 长达 164 ft. (50 m)介电常数使用安装在旁通管的同轴导波杆或单缆导波杆测量时小为 1.2，其他导波杆为 1.4。请参阅 《产品数据表》了解完整的数据规格。导波杆材质不锈钢、 合金400 、 合金C276 (UNS N10276) 或 PTFE 涂层的不锈钢参考精度±3 mm (± 0.1 in. ) 或 ± 0.03% 测量距离，以者为准重复性±1 mm (± 0.04 in.)输出模拟量4-20mA叠加HART® 信号
FOUNDATION® 现场总线
Modbus过程温度 752 ºF (400 ºC)。请参阅 《产品数据表》了解完整的数据规格温度-320 ºF (-196 ºC)过程压力模拟量4-20mA叠加HART® 通讯 和 FOUNDATION® 现场总线防爆认本质 (IS) 或防爆/防火认（ATEX、CSA、IECEx、FM...）显示单元5 位集成式显示器（可选）输出变量液/料位，界面，空高，界面距离，上部产品厚度，体积，液位速率，信号强度，壳体内部温度，百分比量程外壳带双腔室的聚氨酯涂层模铸铝制或不锈钢 外壳。外壳防护等级Type 4X、IP66、IP67现场总线功能链路主设备（备用 LAS），PlantWeb 警报信息，设置向导现场总线模块资源模块、3 个转换模块、6 个模拟输入 (30 ms)、PID (40 ms)模块、计算模块、输入选择器、输出选择器 (65 ms)、信号表征器 (75 ms)组态工具罗斯蒙特 Radar Master、375 现场手持通讯器、AMS Suite:智能设备管理器、DeltaV 或其他兼容 DD 或 EDDL 的主机系统。
安装规范与精度保障要点
安装位置应距仓壁>200mm，倾斜度<3°。导波雷达探杆垂直度要求每米弯曲<1mm。某溶剂罐测试显示，5°倾斜会导致1%满量程误差。最新电子水平仪实时显示安装偏差，辅助调校精度0.1°。定期校准采用靶板法，空罐验证误差应<0.05%FS。