在石油和天然氣、化工、石化、制藥工業(yè)的儲罐存儲應(yīng)用中，獲取準(zhǔn)確的儲罐液位數(shù)據(jù)對過程控制和庫存管理均十分重要。
溢流會給環(huán)境帶來風(fēng)險并給裝置造成損害，甚至還有可能危及工人和附近居民的健康與安全。數(shù)起備受矚目的儲罐事故突顯了增強對主要封堵系統(tǒng)進行防護的必要性。目前有關(guān)關(guān)鍵應(yīng)用場合防溢罐的法規(guī)更加嚴(yán)格，要求這些應(yīng)用場所必須配備液位冗余測量裝置。
對于許多客戶而言，將具有連續(xù)液位監(jiān)測功能的導(dǎo)波雷達（GWR）變送器與具有高低液位報警功能的振動音叉點式液位開關(guān)相結(jié)合是許多應(yīng)用場合下較為理想的解決方案。然而，阻礙增加使用液位計的一個方面是缺少連接遠(yuǎn)程儲罐的現(xiàn)有電纜基礎(chǔ)設(shè)施。而鋪設(shè)新的電纜則可能需要布線、開槽、穿管和架線等費用，其成本過高。另外，在正在運行之中的現(xiàn)場進行電纜鋪設(shè)也存在諸多不便和其它問題。
無線技術(shù)無疑為遠(yuǎn)程裝置提供了解決方案，而無線導(dǎo)波雷達液位計的出現(xiàn)使得無線技術(shù)可被用于解決遠(yuǎn)程裝置的一些特定（如液位測量）的需求。
現(xiàn)在至少有一家制造商已通過引入完全集成的無線導(dǎo)波雷達變送器進行連續(xù)液位和界面監(jiān)測，克服了信號強度、電能消耗和電池壽命這三個方面的問題。
完善的技術(shù)
無線技術(shù)現(xiàn)已被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)領(lǐng)域中，是一種可提供多變量參數(shù)的既經(jīng)濟，靈活又可靠的手段。該技術(shù)于2007年被引入，并在有線儀表不可行的苛刻、遠(yuǎn)程環(huán)境下首次使用。六年來越來越多的客戶不僅將無線技術(shù)運用到難以鋪設(shè)電纜的極端應(yīng)用環(huán)境，而且還用于關(guān)鍵性日常過程控制和監(jiān)測工作中。
無線技術(shù)省去了與有線相關(guān)的安裝活動。研究表明，與有線技術(shù)相比，無線技術(shù)可以節(jié)省30%以上的安裝成本。一旦在一個現(xiàn)場建立了無線網(wǎng)絡(luò)，就可快速地安裝更多的無線儀表，進行連續(xù)監(jiān)測或臨時性用于辨識某些特定問題。
工廠調(diào)試、遠(yuǎn)程組態(tài)和診斷功能以及安裝程序簡便易行等特點使得無線設(shè)備的調(diào)試變得更快速、更容易，甚至無需經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員。
一般情況下，自動化可以減少現(xiàn)場勘查。當(dāng)今的無線技術(shù)，其可靠性已經(jīng)過實踐檢驗?？纱_保前往現(xiàn)場去"檢修"不可靠設(shè)備的次數(shù)最小化。
國際公認(rèn)的IEC 62591 WirelessHART標(biāo)準(zhǔn)于2010年批準(zhǔn)實施，現(xiàn)被煉油廠、油田、海上平臺、化工廠和其它工業(yè)設(shè)施廣泛應(yīng)用于獲取裝置的實時數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化其操作、提高工人和裝置安全性并減少排放及其他環(huán)境影響。
最初，很多公司將無線技術(shù)應(yīng)用于很小范圍之內(nèi)，并且僅采用了為數(shù)很少的設(shè)備，其目的是想檢驗一下這一概念在他們的裝置和作業(yè)環(huán)境下的使用效果如何。隨著對這一技術(shù)的信心增強和認(rèn)識到無線設(shè)備帶來的種種益處，那些所謂“先行者”系統(tǒng)而今已擴展到整個現(xiàn)場設(shè)施。
無線液位測量與控制裝置的研發(fā)對這一技術(shù)進行了進一步的擴展，用于滿足在溢罐會給環(huán)境帶來風(fēng)險、給工廠造成損失、甚至可能危及人員健康與安全的儲罐存儲應(yīng)用中的液位監(jiān)測需要。
液位計用于防溢罐保護
在儲罐存儲應(yīng)用中，作業(yè)者面臨的挑戰(zhàn)是如何實現(xiàn)儲罐容量應(yīng)用最大化，同時又盡量避免溢流冒罐的風(fēng)險。
導(dǎo)波雷達設(shè)備準(zhǔn)確、可靠，并越來越多地被指定用于這些應(yīng)用中。它們生成的液位數(shù)據(jù)可用于庫存管理和產(chǎn)生高位警報以防止?jié)撛谝绻耷闆r的發(fā)生。這些數(shù)據(jù)還可用于低液位警報，防止泵過熱情況的發(fā)生。
液位開關(guān)也可作為高液位報警，防止溢罐。與導(dǎo)波雷達相結(jié)合，提供第二層保護，并可用作緊急停止開關(guān)。
導(dǎo)波雷達液位變送器是存儲油、凝析油、水或各種化學(xué)品的儲罐和緩沖罐的理想選擇，還可在譬如分離器應(yīng)用中用于測量液位和界面。它們也是廢物儲罐和地下儲罐（如廢油坑）的一個不錯選擇，可安裝于旁通管或?qū)Рü苤小?/div>
有一系列導(dǎo)波雷達天線選件可供用戶選擇，這些選件可適用于不同的應(yīng)用場合。例如，同軸天線在低介電常數(shù)的液體中可提供較強的信號，并且不受附近物體或狹窄、限制性管嘴的影響。然而，它們很容易受堵塞以及產(chǎn)品在其表面沉積的影響。
如果應(yīng)用所涉液體易于變臟、變稠或者具有涂敷性的傾向，則宜選用單纜或單桿天線，以減小被污染的風(fēng)險。
無線液位測量裝置
很多儲罐裝置位于沒有電纜基礎(chǔ)設(shè)施可供使用的偏遠(yuǎn)位置。除了3年前已推出的無線振動音叉開關(guān)，現(xiàn)在增加了無線導(dǎo)波雷達液位計可供客戶選擇使用。這些設(shè)備不僅已具備其等同有線設(shè)備的所有功能和特性，而且繼承了無線技術(shù)獨有的其它優(yōu)勢。
無線液位變送器可通過網(wǎng)關(guān)進行組態(tài)和訪問，通常僅需數(shù)小時就可完成安裝并投入運行 –通過無線網(wǎng)關(guān)可靠地將數(shù)據(jù)傳送到控制系統(tǒng)或數(shù)據(jù)歷史庫。從控制室可方便地獲取設(shè)備的狀態(tài)信息和診斷數(shù)據(jù)，不僅減小了維護工作量，而且因減少了前往現(xiàn)場進行實地查看的必要性從而提高了操作人員的安全。
在現(xiàn)有裝置上用最新的液位測量裝置替代早先技術(shù)不僅減少了維護工作量，而且還能提高測量的準(zhǔn)確性。在無鋪設(shè)電纜的情況下，無線技術(shù)為儲罐存儲應(yīng)用提供了一種測量的方法。
經(jīng)過廣泛的研究和產(chǎn)品設(shè)計，艾默生過程管理公司研制出了業(yè)內(nèi)首款用于連續(xù)液位和界面監(jiān)測的真正無線導(dǎo)波雷達變送器 -羅斯蒙特3308無線導(dǎo)波雷達變送器，它具有增強的組態(tài)和診斷功能。
從有線羅斯蒙特3300和5300系列導(dǎo)波雷達傳承下來的獨特且成熟的解決方案能夠延長電池使用壽命，而不會降低測量可靠性。通過將低功率電路與獨特的直接切換技術(shù)（使用高速發(fā)射與接收切換技術(shù)）相結(jié)合，使得電能消耗與信號強度之間達到了平衡，性能最優(yōu)，電池壽命通?？砷L達九年。
從操作室或中央控制室可遠(yuǎn)程查看電池壽命，并且設(shè)備儀表板提供逐步組態(tài)過程，有助于減少誤差。
對于關(guān)鍵應(yīng)用中的防溢罐保護，目前法規(guī)要求更加嚴(yán)格，通常要求安裝液位冗余測量裝置。另外，許多公司都采用多樣化技術(shù)以進一步減低風(fēng)險。
建議所有儲罐均應(yīng)配置獨立高液位開關(guān)設(shè)備。獨立高液位開關(guān)設(shè)備在液位測量儀表發(fā)生故障的情況下或當(dāng)液位測量值轉(zhuǎn)化為體積量時發(fā)生錯誤的情況下，可以防止發(fā)生溢流冒罐。這為防溢罐保護提供了一種輔助方法。警報由儲罐內(nèi)的固定報警點開關(guān)或探頭產(chǎn)生，即一旦液體液位升高到與它們接觸，便開始報警。因此，這些開關(guān)和探頭是通過測量液位而產(chǎn)生報警。
艾默生過程管理公司的羅斯蒙特2160是無線振動音叉液位開關(guān)的一個很好的例子。該傳感器幾乎適用于所有液體應(yīng)用場合，基本上不受流量和產(chǎn)品類型變化的影響。易于安裝和維護，該經(jīng)DiBt認(rèn)證的開關(guān)，其主要特征是具有一個顯示開關(guān)輸出狀態(tài)和診斷數(shù)據(jù)的集成液晶顯示屏，它可實時、準(zhǔn)確地提供各項工藝條件的檢測結(jié)果。振動音叉上發(fā)生產(chǎn)品聚積或振動音叉發(fā)生堵塞或過度腐蝕等情況，都會通過音叉?zhèn)鞲衅黝l率的的變化顯示出來，提示可能需要維護。典型應(yīng)用包括防溢罐保護、高低液位報警、泵控制（限制檢測）和泵保護或空管檢測。
小 結(jié)
使用無線導(dǎo)波雷達液位變送器測定液位，并結(jié)合無線振動音叉液位開關(guān)進行低位和防溢罐保護，可滿足在遠(yuǎn)程位置或難以到達的位置進行精確、可靠的液位和界面監(jiān)測的需要。它們的特點是安裝成本低，調(diào)試快速、簡單，數(shù)據(jù)測量可靠，提供操作的遠(yuǎn)程可見性、安全地優(yōu)化儲罐的使用并幫助避免溢流冒罐。