Принцип действия рефлекс-радарных уровнемеров – Инструкция по эксплуатации KROHNE OPTIFLEX 1300C RU
Страница 87
Руководство по монтажу и эксплуатации
87
8.
Принцип действия рефлекс-радарных уровнемеров
8.1.
Общие принципы
Принцип действия данных уровнемеров основан на специальной электронной технологии, названной
рефлектометрией интервала времени (Time Domain Reflectrometry - TDR) . Этот же принцип давно
используется для поиска повреждений в кабелях линий связи.
Сначала прибор генерирует электромагнитный импульс длительностью 1 наносекунда и посылает его
по сенсору, представляющему собой электропроводящий стержень или трос. Этот импульс движется
по сенсору с заранее известной скоростью, равной скорости света. После встречи с поверхностью
продукта этот импульс частично отражается от него, причем величина отраженного импульса
напрямую зависит от диэлектрической проницаемости продукта Er (например, от воды отражается до
80%
сигнала, а от нефти всего 2,3%). Диэлектрическая проницаемость продукта Er – это его
физическое свойство. Импульс, отразившийся от поверхности продукта, возвращается обратно к
прибору, усиливается и преобразуется в напряжение, зависящее от амплитуды сигнала.
Прибор измеряет время между передачей и приемом сигнала, делит его пополам и умножает на
скорость движения импульса: результат будет соответствовать расстоянию от прибора (точка начала
отсчета – поверхность фланца) до поверхности продукта. Далее дистанция до продукта
преобразуется в токовый сигнал или передается в цифровом виде по коммуникационному протоколу
(
например, HART®).
Преимущества этого принципа измерения заключаются в практической независимости точности
измерения уровня от запыленности, наличия пены, испарений, перемещений и кипения на
поверхности продукта. Давление, температура и плотность продукта также практически не влияют на
процесс измерения.
Обратите внимание на следующий раздел, описывающий различные режимы измерения.
На рисунке, расположенном ниже, схематически показаны стадии процесса измерения уровня.
o
t0:
момент генерации
импульса прибором
o
t1:
импульс перемещается по
сенсору со скоростью света в
воздухе [V1]
o
t2:
импульс достигает
поверхности продукта и
отражается от него
o
t3:
импульс возвращается
назад по сенсору со скоростью
света в воздухе [V1]
o
t4:
импульс вернулся обратно
и прибор регистрирует его
возвращение
В нижней части рисунка показано,
как виден процесс измерения на
экране осциллографа.