液氨罐區雷達液位計由于具有適用范圍廣、計量精度高、可靠性強、維護量小等優(yōu)點(diǎn)，所以在石油油氣測量領(lǐng)域應用越來(lái)越廣泛。

液氨罐區雷達液位計屬于通用型雷達液位計，它基于時(shí)間行程原理的測量?jì)x表，雷達波以光速運行，運行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉換成物位信號。

探頭發(fā)出高頻脈沖在空間以光速傳播，當脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)被儀表內的接收器接收，并將距離信號轉化為物位信號。本文具體探討液氨罐區雷達液位計的在線(xiàn)常規校準方式及參考點(diǎn)校準方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

1 液氨罐區雷達液位計原理

液氨罐區雷達液位計采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。液氨罐區雷達液位計的天線(xiàn)發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測對象表面反射后，再被天線(xiàn)接收，電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比，關(guān)系式如下：

D=CT/2

式中：D——液氨罐區雷達液位計到液面的距離；C——光速；T——電磁波運行時(shí)間。

液氨罐區雷達液位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間，而電磁波的傳輸速度為常數，則可算出液面到雷達天線(xiàn)的距離，從而知道液面的液位。

由于雷達波以光速傳播C=2.9979×108m/S，1m的

電磁波往返時(shí)間為6.6nS。對于油罐這種相對高度不大的測量對象而言，要求分辨率*高，所以測量反射時(shí)間幾乎不可能。為此需要采用時(shí)間延長(cháng)技術(shù)，目前多采用調頻連續波技術(shù)解決[1]。如圖1所示：發(fā)射頻率**間線(xiàn)性增加，增加的斜率為k。由于回波信號頻率的滯后，使得反射頻率與發(fā)射信號頻率之間的差頻為△f=k△T，將以上兩式合并后可以得到：

D=C×△f/2k

顯然將時(shí)間差的測量轉換為了頻率差的測量，增加了測試的技術(shù)難度，增加了精度系數。

2 常規校準方式

由于液氨罐區雷達液位計一般測試距離多在2-10m或大于10m，在試驗室很難模擬校準需要的距離，所以液氨罐區雷達液位計多采用在線(xiàn)校準方式。液氨罐區雷達液位計在線(xiàn)校準利用現場(chǎng)工藝條件，通過(guò)液位的改變，比較液氨罐區雷達液位計輸出值和實(shí)際檢尺測量值或其他形式液位測量值。依據《液位計計量檢定規程》對液氨罐區雷達液位計進(jìn)行多點(diǎn)或單一點(diǎn)（后面詳細說(shuō)明單一點(diǎn)的可行性）的校準，然后通過(guò)調試軟件對其進(jìn)行調試，使其達到測量精度要求。

液氨罐區雷達液位計的常規在線(xiàn)校準方式可以保證按照規程要求進(jìn)行，同時(shí)在線(xiàn)校準將工藝干擾及安裝誤差因素同時(shí)進(jìn)行了校準，應此液氨罐區雷達液位計的實(shí)際測量精度還用高于實(shí)驗室校準。但是在線(xiàn)常規校準要利用現場(chǎng)工藝條件，在校準期間現場(chǎng)工藝設備-儲罐或反應罐要停產(chǎn)，嚴重影響現場(chǎng)工藝生產(chǎn)。同時(shí)現場(chǎng)液位改變受工藝條件影響，穩定時(shí)間過(guò)長(cháng)，所以在線(xiàn)常規校準時(shí)間通常較長(cháng)。檢尺測量或其他形式液位測量也受現場(chǎng)安全及技術(shù)影響使其受到制約。

3 參考點(diǎn)校準方式

由于在線(xiàn)常規校準受工藝條件影響過(guò)多，故我們探討參考點(diǎn)校準方式。參考點(diǎn)校準即為通過(guò)設置一個(gè)參考的反射點(diǎn)，對液氨罐區雷達液位計進(jìn)行單點(diǎn)的校準。實(shí)際運行為：在液氨罐區雷達液位計的波束滿(mǎn)量程位置設置1個(gè)反射原件，反射原件與液氨罐區雷達液位計的距離精確測量。在校準時(shí)，通過(guò)液氨罐區雷達液位計對參考點(diǎn)的實(shí)際測量與已知數值的比對，通過(guò)比對值調試校準液氨罐區雷達液位計。參考點(diǎn)的設置，位于滿(mǎn)量程處有兩點(diǎn)好處：

1）一般工藝液位不會(huì )達到滿(mǎn)量程，所以校準時(shí)可以不影響正常生產(chǎn)；

2）滿(mǎn)量程處距離短，反射強度高，這樣反射原件可以做的足夠小，減少反射物的干擾，保證實(shí)際測量液位反射波的強度。

參考點(diǎn)的設置不宜過(guò)多，過(guò)多則干擾正常的液面反射波強度。由液氨罐區雷達液位計的測量原理可知：距離誤差是由T或△f引起的，在滿(mǎn)量程位置設置參考點(diǎn)則T或△f應所測量值*小，亦即測量難度*大，相對應的誤差應為全量程中*大值。

所以在參考點(diǎn)對取得T的電氣原件進(jìn)行數值/系數修正是可以滿(mǎn)足全量程誤差精度要求的。同時(shí)我們考慮電氣檢測原件在全量程測量是體現線(xiàn)性誤差的，則在參考點(diǎn)位置單點(diǎn)調試、數據修正是可行的。正如壓力表在單點(diǎn)定值對全量程線(xiàn)性誤差產(chǎn)生修正作用，單一參考點(diǎn)數值修正在液氨罐區雷達液位計的校準上是可行的。

液氨罐區雷達液位計要做到參考點(diǎn)校準，將參考點(diǎn)設置在滿(mǎn)量程處是非常必要的。一般智能儀表都有滿(mǎn)量程和零點(diǎn)調整，我們可以利用滿(mǎn)量程調整選項對液氨罐區雷達液位計進(jìn)行參考點(diǎn)校準，而不必再增加其他功能。同時(shí)利用智能儀表的顯示功能和濾波功能，在校準完成后，將參考點(diǎn)的反射波屏蔽或標注，使之不對工藝界面反射波產(chǎn)生影響。

參考點(diǎn)在線(xiàn)校準可以在不影響生產(chǎn)的情況下進(jìn)行，減少了對工藝的影響和校準時(shí)間。但是參考點(diǎn)校準是單點(diǎn)校準，僅對線(xiàn)性誤差具有數值修正作用。參考點(diǎn)校準不能對工藝波動(dòng)，泡沫等非線(xiàn)性誤差進(jìn)行校準，所以校準時(shí)要具體考慮現場(chǎng)工藝條件。