非接觸液位測量技術解析

    流程工業用戶通常不需要高精度液位測量。他們只需要當液位達到警戒線時的早期預警，以及當液體溢出容器或容器空了時的警報。因此，簡單的機械檢測裝置仍被廣泛使用，并且應用情況良好。通常在現場有全程的使用記錄并提供可靠服務。然而，當液位檢測需要在分離器中進行或在苛刻過程條件下進行時，或者當校準數據需要傳輸到更高水平的液位容器管理系統中，此項任務就更具挑戰性。這些應用反映了操作簡便的高精度設備的普遍趨勢和當前選擇。哪項技術合適，取決于測量方案和介質。我們已經看到了對于基于雷達傳感器解決方案的日漸增長的需求。

   “雖然在Enraf公司，我們已經使伺服技術的性能、性和可靠性達到，我們看到了雷達測量的更大潛力。我們正在開發新型軟件以用來增加設備的可靠性，這也將擴大其在更種場合中的應用范圍。我們的目標是達到液位測量可以將儲罐容量得到*的應用，”Enraf公司的WilfriedLanderer說，“即使在將來，對于雷達技術，我們不會再看到‘型’裝置，應用過程，換句話說，就是機械與物理環境將決定哪種測量方法。”

    系統應盡量簡化

    用戶需要盡可能簡單的產品。產品操作員不再需要時間檢查系統中各種探頭。Krohne公司的GünterPinkowski指出：“用戶希望在容器中安裝計量器，用它可以檢測一些相對簡單的問題，并希望該計量器工作沒有差錯。”市場需要簡單的步驟、方便的操作和長期的免費維護服務。為滿足這些需求，Krohne公司正在專注于改進目前的雷達液位檢測器的那些用戶經常抱怨的不足之處，也就是簡化操作和使其適合于特種應用。Krohne公司FMCW檢測器的一代，可以傳送更加清晰的信號和容器中更多的信息?？梢詤^分微弱的測量信號和很強的反射信號。這項技術同樣應用于新型Optiflex中，它是接收雷達反射信號的裝置。“我們看到，為用戶帶來真正利益的測量技術將日漸普及，這種方法可適合普遍應用而且簡單可靠。”

    VegaGrieshaber公司的RainerWaltersbacher解釋說，無向微波(雷達)和制導微波(TDR)可很好滿足這些需求。除了純粹技術發展之外，該公司還將關注設備處理和操作。Vega公司的專業應用天線包括為反射性能差的液體設計的拋物線型天線。該拋物線型天線應用的溫度范圍是：－40℃～＋200℃；壓力范圍是：從真空到3bar。

    在加拿大Peterborough的西門子液位測量產品部市場總監AndrewBlazey同樣認為雷達是關鍵技術。“非接觸液位檢測是目前連續液位檢測zui有潛力的產品，在西門子我們將專注于發展該項技術。對比其它方法，該項技術顯示出zui大的增長比例及技術優勢。”除了超聲Sitrans探頭LU之外，兩線雷達計量器將在今年夏季推出。

    具有數字界面的二線制測量器

    艾默生過程管理同樣著手于雷達技術，不僅應用于貯罐度量，而且應用于過程應用。雷達液位產品市場部JensWeselmann說：“提供了數字數據界面的緊湊型二線制測量器的zui大應用領域是過程工程。目前的產品系列為眾多應用提供了良好性能。然而，艾默生過程管理期待將他們公司的產品覆蓋整個過程技術市場。”

    Rosemount5400液位測量器是zui近進入市場的。二線制測量器擁有兩個天線并與Rsemount有許多相似的特點，包括可移動蓋和回轉顯示。該設備采用SaabRosemount的，雙端口技術和循環技術，該技術借鑒了高精度REX產品系列。雙端口參考分離發送/接收模塊，這些模塊使目標反射和干涉信號易于鑒別。循環模型技術確保5400可以將從容器壁反射回來的多重反射信號在軟件捕捉之前過濾掉。

    在小型罐中的應用潛力

    在許多大型和小型儲藏罐區，緩沖器和供給器根本沒有液位檢測裝置。

    Endress+Hause的LiquicapT產品的設計正是為了填充此項空白。該產品擁有兩軸電容探頭，可應用于可傳導液體的連續測量(30μS/cm以上)。其測量范圍是150～2500mm，并且它可處理的過程溫度范圍為－40～＋100℃。在制造時根據特殊訂貨提前預置探頭長度，安裝中則不能考慮用戶的要求了，為的是校準探頭。E+H的開發部將在2005年致力于兩個領域的研究。E+H公司液位測量市場部StefanRejda同我們分享了他的未來計劃。他告訴我們，公司將進行技術革新，拓展超聲波非接觸技術的應用界限。同樣想為振動容器的限位開關增加一些新的技術特征。包括傳感器幾何學，過程壓力和Namur界面。所有這些特性將顯著增大傳感器應用的范圍。

    對于非傳統的解決方案，需要考慮條件和介質屬性。Pepperl+Fuchs發展了PulsconLTC產品。據MartinHoldefer講，該公司相信，將在第二季度推出的PulsconLTC導波測量器計和新型LUC-M，會為目前的產品范圍提供巨大的潛能。新型兩線制PulsocnLTC采用基于TDR(時域反射計)原則的引導微波。脈沖由導桿或電纜引導，不會被表面移動或氣體、灰塵的重疊層所影響。同軸探頭可提供可靠結果，甚至在介質處在很低的DK值時。然而，還有一個可供選擇的傳導時間問題。Turch公司的WalterHein指出了直接分析水平檢測的有用之處：他們相信該技術在將來將繼續產生很大潛力。重點將集中在連續測量中，而不是基于簧接觸順序排布的偽模擬測量。長期以來已經證實了其效力的磁傳感器提供了一個可行的解決方案。他相信未來的挑戰是集成溫度傳感器和其耐高溫的能力。

   目前為止，仍沒有普遍適用的液位傳感器，差異主要是在價格和性能方面。任何價格的高技術并不是總是正確的方案。通常，高精度液位測量裝置并不是問題。zui大的困難是置于容器中的傳感器處于何種條件下，是有泡沫還是位于溫度或壓力下。生產商正在關注防止外部影響產生錯誤的測量結果。

銷售與：金干勇