Многофазный волноводный уровнемер Genesis

Первый в мире многофазный волноводный уровнемер Genesis предназначен для точного измерения уровней границ раздела многофазных сред методом волноводной рефлектометрии с временны́м разрешением (РВР).

Принцип действия

Genesis – это многофазный уровнемер, основанный на технологии волноводной рефлектометрии с временным разрешением (РВР). Устройство генерирует электрические импульсы, которые распространяются по зонду. Когда нисходящий импульс достигает границы среды с диэлектрической постоянной выше, чем у воздуха (ε_r = 1), он частично отражается. Время, за которое импульс достигает границы, измеряется схемой с высоким разрешением, что обеспечивает точное определение уровня жидкости. Амплитуда отраженного импульса зависит от диэлектрической постоянной среды: чем она выше, тем сильнее отражение.

Обычно в волноводных радарных уровнемерах высокочастотные импульсы передаются сверху вниз и служат для определения верхнего (общего) уровня жидкости. В то же время Genesis посылает и восходящие импульсы для детектирования других границ раздела, которые могут присутствовать в резервуаре, включая верхний уровень эмульсионного слоя и его нижний уровень (уровень воды), а также уровень осадка.

Области применения

Среды:

• жидкости;
• суспензии;
• различные вещества, от углеводородов до сред на водной основе (диэлектрическая проницаемость ε_r = 1,2–100).

Резервуары:

• Большинство технологических аппаратов и емкостей для хранения, температура и давление в которых соответствуют характеристикам зонда;

Условия:

• Любые задачи, возникающие при измерении уровня границ раздела сред, включая наличие плотных, динамически меняющихся слоев эмульсии, в технологических процессах, включающих образование пены, волнение поверхности, налипание среды, высокие скорости наполнения/опорожнения в широких диапазонах диэлектрической проницаемости или плотности среды

Особенности

• Уникальный многофазный уровнемер питается напряжением 24 В постоянного тока и позволяет измерить общий уровень жидкости, уровни эмульсионного слоя, воды и отложений.
• На результаты измерений не влияет изменение диэлектрической проницаемости и плотности среды
• До четырех выходных сигналов 4...20 мА, один из них – с цифровым выходом HART
• 4-кнопочная клавиатура и графический ЖК дисплей обеспечивают удобство визуализации параметров настройки и рефлектограмм
• Калибровка не требует изменения уровня жидкости
• Конструкция зонда рассчитана на среды с температурой до +200°C и давлением до 70 бар
• Выносной блок электроники может устанавливаться на расстоянии до 30 м от зонда
• Отсутствие движущихся частей

Зонды

Как и в большинстве методов определения уровня, выбор чувствительного элемента – это ключевой аспект оптимального выбора средства измерения.

Коаксиальный зонд РВР наиболее эффективен, и такая конструкция должна рассматриваться при ее выборе как основной вариант для любого приложения. Как и в случае коаксиального кабеля, высокочастотные импульсы распространяются по коаксиальному зонду практически без потерь.

Эффективность и чувствительность коаксиальных зондов обеспечивает высокий уровень сигнала даже в средах с очень низкой диэлектрической проницаемостью (ε_r >1,4). Однако чувствительность такой "закрытой" конструкции повышает вероятность ошибок в условиях образованию пленок и отложений на поверхности зонда.

Увеличенный коаксиальный зонд

Коаксиальный зонд Genesis большого диаметра пригоден для большинства задач с чистыми средами вязкостью до 2,000сП (мПа*с).

Распространение сигнала в коаксиальном зонде

Зонд Pentarod с 5-ю волноводами

Конструкция зонда Pentarod включает активный центральный волновод с фторполимерным покрытием, окруженный четырьмя опорными волноводами. Этот зонд также позволяет производить измерения с высокой точностью, но при этом он, по сравнению с коаксиальным зондом, существенно менее подвержен налипанию и образованию перемычек между активным и опорными волноводами. Максимальная вязкость - 10,000 сП (мПа*с).

Распространение сигнала в зонде Pentarod

Коаксиальный зонд и зонд с 5-ю волноводами

Краткие технические характеристики