Mesure de l'interface:
Le radar à ondes guidées peut mesurer l'interface, telle que l'interface huile-eau, l'interface entre liquide et lisier, etc. Cette fonction est très importante en pétrochimie,industries chimiques et autres, notamment dans les systèmes liquides multifases pour mesurer la hauteur de la limite entre différents milieux.exigences en matière de mode de mise en œuvre et de conditions de travail.
1Principe de base de la mesure des interfaces
L'interface de mesure radar à ondes guidées est basée sur le principe de la différence constante diélectrique et de la réflexion des ondes électromagnétiques.
1Mécanisme de réflexion des ondes électromagnétiques:
• L'onde électromagnétique émise par le radar à ondes guidées se reflète partiellement lorsqu'elle rencontre différents supports.La force de cette réflexion dépend de la différence de perméabilité entre les milieux adjacents.
• Un milieu ayant une constante diélectrique élevée reflète un signal plus fort. Par exemple, la constante diélectrique de l'eau (≈80) est beaucoup plus élevée que celle du pétrole (≈2~4),Donc le signal réfléchi est très évident à l'interface huile-eau.
2Distribution du signal:
• Les ondes électromagnétiques rencontrent d'abord la surface du liquide (par exemple, le sommet de la couche d'huile), où se produit la première réflexion.
• La vague électromagnétique restante continue de se propager jusqu'à ce qu'elle atteigne l'interface huile-eau, produisant une seconde réflexion.
• Après avoir reçu les deux signaux réfléchis, l'instrument calcule la hauteur du niveau du liquide et la hauteur de l'interface respectivement à partir de la différence de temps et de la force du signal.
3. Mesure à double interface:
• Pour les mélanges huile-eau, le radar à ondes guidées peut mesurer simultanément la position du niveau d'huile en haut et la hauteur de l'interface huile-eau en bas.
2. Méthode de mesure de l'interface
2.1 Traitement des signaux
Le radar à ondes guidées utilise un algorithme d'analyse de signal spécial pour réaliser des mesures d'interface:
• Analyse de la force du signal:
• Distinguer le niveau liquide supérieur de l'interface inférieure en analysant la force du signal réfléchi.
Un milieu avec une constante diélectrique élevée (comme l'eau) reflète un signal plus fort, tandis qu'un milieu avec une constante diélectrique faible (comme l'huile) a un signal plus faible.
• Calcul du décalage horaire:
• L'instrument enregistre le temps de chaque signal réfléchi et, combiné à la vitesse d'onde connue, calcule la position du niveau supérieur du liquide et de l'interface respectivement.
2.2 Étalonnage multiple
Dans des conditions réelles, la mesure de l'interface nécessite un étalonnage d'usine ou un étalonnage sur le terrain du radar à ondes guidées:
• Étalonnage d'usine: les constructeurs prédéfinissent les paramètres en fonction de la permissivité des supports communs.
• Étalonnage sur site: l'utilisateur définit et optimise l'instrument en fonction du support spécifique, par exemple en saisissant la valeur de la constante diélectrique de différents supports.
3. Exigences relatives aux conditions de travail de mesure des interfaces
3.1 Exigences moyennes
1Différence de constante diélectrique:
• La précision de la mesure de l'interface est directement liée à la différence de constante diélectrique.plus le signal reflété par l'interface est fort et plus la mesure est fiable.
• Exemples de différences typiques des médias:
• Eau et huile: grandes différences, faciles à mesurer.
• L'alcool et l'huile: la différence est moindre et peut nécessiter un instrument plus sensible.
2Uniformité:
• Le milieu de mesure doit être aussi uniforme que possible, par exemple l'interface huile-eau doit être transparente.il peut entraîner des erreurs de mesure.
3.2 Exigences environnementales
1. Remuer et fluctuer:
• Si l'interface fluctue violemment (par exemple en agitant ou en lançant violemment), le signal réfléchi peut être instable.
• Il est recommandé de mesurer dans des conditions statiques ou plus stables.
2Température et pression:
• Le radar à ondes guidées peut généralement s'adapter à des températures et à des pressions élevées, mais il est nécessaire de veiller à ce que le matériau de la tige puisse résister aux conditions de travail réelles.
• Les grands gradients de température peuvent avoir un léger effet sur la vitesse de propagation du signal, mais l'instrument peut être corrigé par compensation.
3. Forme du conteneur et obstacles:
• La tige de sonde doit éviter les agitateurs, les escaliers mécaniques ou d'autres obstacles structurels pour éviter d'interférer avec la propagation du signal.
3.3 Entrée constante diélectrique
• Pour la mesure des interfaces, il est nécessaire de saisir à l'avance la permissivité des deux supports.
• Si la permissivité des deux supports est trop proche (par exemple, la différence est inférieure à 5), le radar à ondes guidées peut avoir de la difficulté à distinguer avec précision l'interface.
4. Avantages et limites de la mesure des interfaces
avantage
1. Mesure sans contact (par la tige de sonde): aucun contact direct avec l'interface, grande durabilité.
2. Distinguer avec précision l'interface: il peut mesurer le niveau supérieur du liquide et la position de l'interface en même temps, fournissant des informations complètes sur le liquide multicouche.
3.Résistant à des conditions complexes: adapté à des environnements à haute température, haute pression et corrosifs.
4• Facilité d'intégration: compatibles avec les systèmes d'automatisation industrielle, la surveillance à distance des données peut être réalisée.
limitation
1- forte dépendance de la différence de constante diélectrique: l'interface avec une petite différence de constante diélectrique est difficile à mesurer.
2. Impact de la couche d'émulsion
• S'il y a une couche émulsifiante entre les deux supports (comme un mélange huile-eau), le signal réfléchi peut être dispersé et la hauteur de l'interface peut être mesurée de manière inexacte.
3Signals d'interférence: les agitateurs ou autres dispositifs peuvent provoquer des signaux pseudo-réfléchis.
4. Complexité de l'étalonnage: il est nécessaire de comprendre avec précision les caractéristiques du milieu mesuré pour effectuer un étalonnage efficace.
5Scénarios d'application typiques
1Separateur huile-eau: utilisé pour mesurer la hauteur du niveau d'huile et la position de l'interface huile-eau afin de garantir la pureté de l'huile.
2- réservoir de réaction chimique: surveillance de l'état de stratification des différents liquides au cours du processus de réaction.
3Traitement des eaux usées: Mesurer la hauteur de la couche d'eau propre et de l'interface des boues pour optimiser le fonctionnement du procédé.
4- Gestion du niveau du réservoir: mesure précise de chaque couche de liquide dans le réservoir de liquide mélangé.
Résumé
Le radar à ondes guidées peut mesurer avec précision la hauteur d'interface du liquide en détectant les signaux réfléchis de différents supports.La clé réside dans la différence entre la constante diélectrique et la technologie de traitement du signalBien qu'il ait certaines exigences en matière de conditions de travail et de caractéristiques moyennes,sa haute précision et sa large applicabilité en font l'outil privilégié pour la mesure de l'interface liquide multifase.
Je vous remercie.
