射頻導(dǎo)納液位計(jì)在海上平臺(tái)的應(yīng)用

目前，海上平臺(tái)常用的液位測量儀表主要有射頻導(dǎo)納液位計(jì)等幾種測量方法。每種測量方法價(jià)格差異較大，且都有一定的適用范圍和條件。其中一些儀表雖然本身適用粘度范圍有限，但是經(jīng)過特殊處理或者特殊設(shè)計(jì)后，也可以獲得更廣泛的適用粘度范圍，從而避免了選擇價(jià)格更高的測量儀表。通過對海上平臺(tái)常用液位測量儀表進(jìn)行詳細(xì)研究，通過合理化選型，一方面實(shí)現(xiàn)了最佳的測量效果，另一方面有效地減少了工程投資。

射頻導(dǎo)納液位計(jì)是基于電容原理，利用高頻電流測量導(dǎo)納的方法。傳感器與罐壁及被測介質(zhì)形成導(dǎo)納值，物位變化時(shí)，導(dǎo)納值相應(yīng)變化，電路單元將測量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)物位測量。

由于電容電極在粘稠介質(zhì)中使用容易結(jié)垢掛料，在使用一段時(shí)間后就出現(xiàn)一個(gè)附加的電容CC0和電阻RC0，它們是由許多CC01-CC0n和RC01-RC0n組成。由于掛料導(dǎo)致的附加電容和附加電阻的存在，出現(xiàn)了以下兩個(gè)問題：

1、由于掛料后附加電阻RC0的存在，使得掛料阻抗消耗了部分能量，使振蕩器輸出到探頭的電壓降低，導(dǎo)致測量回路誤差。

2、由于掛料后附加電容CC0的存在，直接產(chǎn)生了測量誤差。

射頻導(dǎo)納液位計(jì)在電容液位計(jì)基礎(chǔ)上，對電路設(shè)計(jì)做了如下改進(jìn)：

（1）在振蕩器與測量電容橋路之間增加緩沖放大器，使掛料阻抗消耗的能量得到補(bǔ)充，以保證振蕩器輸出電壓的穩(wěn)定。

（2）根據(jù)掛料CC0、RC0，增加一個(gè)交流驅(qū)動(dòng)電路，該電路與交流變換器（或同步檢測器）一起可以分別測得測量電容CM和電阻RC0的阻抗，在掛料足夠長的情況下，物位電容為測量電容減去相當(dāng)于RC0值的掛料電容值。

射頻導(dǎo)納液位計(jì)由于采用了上述兩項(xiàng)電路補(bǔ)償技術(shù)，克服了掛料所引起的測量誤差，使得該方法不受粘度的影響，可以應(yīng)用于高粘度工況。

優(yōu)點(diǎn)：防靜電、防干擾、故障率低。

缺點(diǎn)：對介電常數(shù)有一定要求，有時(shí)需要在罐體加裝導(dǎo)波管。

審核編輯 黃昊宇