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  • 調頻雷達液位計在油輪中應用的歷程

    一直以來油輪上液位的計量大多數是以手動測量為主,隨著測量技術的不斷發展,一些油輪上安裝了液位測量的儀表,但是由于技術原因,這些儀表也只能用于監控,不用于計量,直到調頻雷達液位計的出現。

    早年油輪使用壓力式液位傳感器,但是它的測量精度不能滿足要求。后來利用電磁波技術的雷達液位計被用于油輪大艙的液位測量,其精度只能達到10-15mm,也不能滿足測量要求。但是隨著技術的成熟,調頻連續波雷達液位計的出現改變了現狀。調頻雷達液位計測量過程中應用了約10GHz的高頻信號,該高頻信號呈線性變化。信號從天線發出,經待測平面反射后,回波被天線接收。信號頻率與接收到的回波之間的頻率差對應于測量距離。通過FFr將頻率差轉換為頻譜差,再轉換測量距離,液位和測量距離之間的差異取決于空罐的高度。相對于脈沖技術,調頻連續波雷達液位計是對接收到的連續信號進行FFT變換,對信號進行鎖相,計算出兩個信號的時間差。它可以獲得很高的精度,其精度主要取決于溫漂和芯片的計算速度。溫度補償晶振一般可以達到1mm的精度。如果使用導波管進行測量,則同時使用更快的CPU和一些設備很容易達到0.1mm的精度。

    在國際造船業中,雷達液位計廣泛用于油輪油艙的測量,已被視為新造船貨油艙的唯一液位測量方式。但由于精度問題,只用于監測,不用于測量。除了一些不能使用人工測量的,普通成品油船和原油油輪只使用雷達液位計監測裝卸。在實際測量中,需要將液位信息轉換為標準條件下的體積,這需要通過計量軟件來實現。貨艙一般不規則,結構特殊,罐的容積曲線一般是非線性的,需要根據計量軟件中使用的罐容積表,選擇實際罐體測得的罐體容積,然后根據不同油品的API表,最終得到標準條件下的標準容積來測量。調頻雷達液位計的出現,讓油輪貨艙液位測量的準確性不再是問題,而且通過軟件的計算,標準體積的計算也更加容易。因此,隨著FMCW技術的不斷改進和成本的不斷降低,為所有油輪配備它將是必然的。

     

    不得不說,隨著雷達測量技術的飛速發展,調頻雷達液位計在油輪計量中的廣泛應用已經成為了必然的趨勢。