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一、背景概述

作者:VSport 时间:2025-12-15 浏览: 来源:VSport体育


一、背景概述

某工业园区的设备中心为多台柴油发电机组提供应急供电。为确保燃料安全、节约场地,该单位采用地下埋设的柴油储罐(15 m³×2 台)作为核心燃料供给源。长期埋在地下、罐体封闭且温差与蒸汽空间变化频繁,液位监控始终是运行部门关注的重点难题。传统机械液位计受限于维护不便、易卡滞的浮球、蒸汽与挥发气体导致的读数波动,以及需要频繁人工巡检,难以实现远程报警与防渗防漏的要求。为提升燃料管理水平并降低人工巡检强度,最终选用了 JWRada-32® 80GHz FMCW(调频连续波)雷达物位计,对地埋式柴油罐液位进行连续、稳定、非接触式测量。

二、工况特征与测量挑战

地下埋设的柴油罐与地上储罐相比,结构与环境条件更为复杂,对液位测量提出更高要求。JWRada-32® 雷达物位计在以下方面体现针对性优化:

综合优势

在复杂工况下,该设备展现出高可靠性、强抗干扰能力、对低介电液体的良好测量适应性,以及非接触测量带来的安全性与稳定性,显著降低维护成本并提升现场管理效率。通过蓝牙连接的智控小程序,现场参数调试与远程监控更便捷。

地埋结构与湿度环境

地下井口潮湿、易结露的条件容易使传统探杆式或接触式液位计失灵。该雷达采用非接触测量技术,不与液体直接接触,即使在潮湿、结露环境下也能保持稳定,降低维护频次与仪表故障率。

低介电液体测量挑战

柴油的介电常数较低,回波信号易减弱,传统设备易出现信号不稳定。JWRada-32® 内置专用信号处理算法,提升对低介电液体的回波识别能力,即便回波较弱也能实现持续、准确的液位监测。

有限的罐顶空间

地埋罐井口空间通常狭小,传统设备难以安装。该型号以小型化设计、短盲区天线,能够在有限空间内灵活安装,避免改造罐体结构并符合常见井口安装要求。

光照不足与波动较低的液面

柴油液面波动通常较小且井内无可见光源,低频雷达易遇弱回波问题。80 GHz 毫米波雷达具更高的对微弱回波的捕获能力,确保在平稳或反射较弱的情况下也能输出稳定数据。

安全与防护要求

柴油属于易燃介质,对测量设备的安全性要求较高。设备具备防爆设计选项(Ex 类别),并提供远程监控与上下限报警,确保异常液位时能及时预警,降低溢罐、泵空转等安全风险。

三、选型与配置要点

本次选型参数如下:

- 仪表型号:JWRada-32® 柴油专用版

- 工作频段:80 GHz

- 测量量程:0–60 m(罐体实际高度约 3 m,实际应用范围为 0–3.5 m)

- 过程连接:G1½ 螺纹(无需改造法兰)VSport

- 天线类型:封装式 PTFE 天线(耐蒸汽、耐结露)

- 防护等级:IP67/IP68

- 防爆等级:Ex db llC T6 Gb

- 输出信号:4–20 mA + HART

- 安装方式:地埋罐顶部,垂直对准罐底

- 工作温度与压力、精度等参数见后续表述

为何选择该型号的核心理由

- 对低介电液体的识别更稳定:柴油介电常数较低,回波容易减弱;设备内置的信号处理算法有效提升弱回波识别,确保测量可靠性。

- 零盲区设计:通过合理的垂直安装与小盲区天线实现近零盲区测量,适用于浅罐与井口受限场景。

- 封装式天线:避免井口潮气、结露和污染对传感器的影响,长期稳定工作。

- 即装即用的螺纹连接:无需改造法兰,快速投运,降低施工难度和风险。

- 调试方便:支持远程参数配置与回波图调节,极大缩短调试周期。

四、安装与现场调试情况

现场为地下埋设的柴油罐,罐口处于地面防护井内,空间有限,井内湿度较高且温差明显。运行方要求实现连续液位测量并具备高低限报警,以确保加油与排放过程的安全。安装步骤包括:

- 拆除原有机械液位计,清理罐口螺纹并检查密封件;

- 将雷达液位计直接拧入罐口螺纹,固定后完成参数设定(包括罐高、基准距离等);

- 校验4–20 mA输出与监控系统之间的数据传输,确保液位变化能正确反馈控制系统;

- 整个安装过程高效完成,通常在短时间内即可投入运行,无需吊装或动火作业,显著提升施工安全与效率。

调试结果与现场表现

- 回波曲线清晰、连续,噪声干扰极小,液位稳定性优异。

- 液位波动控制在接近毫米级范围,实际测量误差与现场加油数据吻合度高,蒸汽、潮气及柴油挥发气体对测量无不利影响。

- 在地埋、低介电液体、狭小空间与高湿环境下均实现稳定可靠的液位监控,显著提升安全管理水平。

五、应用效果与客户反馈

连续测量的稳定性与可靠性

- 雷达系统在地下埋罐内连续运行超过长期周期,覆盖夏季高温与冬季低温环境,液位数据无漂移、信号不中断,回波曲线始终清晰稳定,满足全天候监控需求。

远程监控替代人工巡检

- 安装前需人工定时巡检井盖液位,夏季井口温度高、气味刺鼻、雨天积水风险大。安装后,液位数据可在中控室实时查看,远程报警推送至值班人员,巡检工作量显著下降,安全性与工作便捷性获得提升。

防洩与供给风险控制

- 雷达回波算法与高分辨率测量使低位报警更及时、准确,降低因低位未及时预警而引发的泄漏与停供风险,系统可提前发出告警并指示操作调整。

维护负担极低

- 半年以上运行周期内,设备仅需例行安防检查,无需频繁清洁、调校或拆卸维护,封装天线设计有效抵御潮气、结露与挥发气体影响,维护成本与人力投入显著下降。

紧凑空间安装无阻碍

- 封装式天线对盲区需求低,波束能绕过潜在障碍物,确保在狭小井口与浅罐条件下仍能准确获取液面回波,无需改造罐体结构或增设安装高度。

总体评价与推广价值

- 客户对设备评价较高,认为其“可靠、免维护、安装简便”。在实现半年试用后,客户计划在园区扩展至两台地埋柴油罐,以形成更为集中、远程化的液位监控与自动报警体系。这一方案在地埋易挥发介质场景中展现出显著优势,具备较强的推广示范价值。

工程参数要点

- 测量介质:柴油

- 罐体类型:15 m³ 地埋式卧罐

- 量程:0–3.5 m

- 接口形式:G1½ 螺纹

- 仪表频率:80 GHz

- 防爆等级:Ex db llC T6 Gb

- 防护等级:IP67、IP68

- 输出信号:4–20 mA / HART

- 温度范围:-40〜+220°C

- 压力范围:-1~40 bar

- 精度:±1 mm

案例意义与示范价值

- 该案例表明,受结构封闭、挥发性气体浓度高、井口潮气大等因素影响的地下储罐液位测量,若采用高频雷达物位计并进行针对性优化,能够实现高精度、快速响应的无接触测量,显著提升安全性与运维效率。

- 技术方案具备良好兼容性,适用于污水池、地下罐区、LNG 地埋罐及化工储罐等场景,尤其在空间受限、需远程监控且要求长期免维护的工况中,具有较强的复制应用潜力。