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(shi)使用更快的(de)CPU和一些設備(bei)很容易達到0.1mm的(de)精(jing)度。
在國際(ji)造(zao)船(chuan)業中(zhong),雷達(da)(da)液(ye)(ye)(ye)位計(ji)(ji)廣(guang)泛用于油(you)輪(lun)油(you)艙的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang),已被視為新造(zao)船(chuan)貨(huo)(huo)油(you)艙的(de)(de)(de)(de)唯一液(ye)(ye)(ye)位測(ce)(ce)量(liang)(liang)方式。但(dan)由于精度問題,只用于監測(ce)(ce),不(bu)用于測(ce)(ce)量(liang)(liang)。除了(le)一些不(bu)能(neng)使用人工(gong)測(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de),普通(tong)(tong)成品油(you)船(chuan)和原(yuan)油(you)油(you)輪(lun)只使用雷達(da)(da)液(ye)(ye)(ye)位計(ji)(ji)監測(ce)(ce)裝卸。在實際(ji)測(ce)(ce)量(liang)(liang)中(zhong),需(xu)要(yao)將(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)位信息轉換為標準條件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)體積(ji),這需(xu)要(yao)通(tong)(tong)過計(ji)(ji)量(liang)(liang)軟(ruan)件(jian)來實現(xian)。貨(huo)(huo)艙一般(ban)不(bu)規則,結構特殊,罐的(de)(de)(de)(de)容(rong)(rong)積(ji)曲線一般(ban)是非線性的(de)(de)(de)(de),需(xu)要(yao)根據計(ji)(ji)量(liang)(liang)軟(ruan)件(jian)中(zhong)使用的(de)(de)(de)(de)罐容(rong)(rong)積(ji)表,選(xuan)擇實際(ji)罐體測(ce)(ce)得的(de)(de)(de)(de)罐體容(rong)(rong)積(ji),然(ran)后根據不(bu)同油(you)品的(de)(de)(de)(de)API表,最終得到標準條件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)標準容(rong)(rong)積(ji)來測(ce)(ce)量(liang)(liang)。調頻雷達(da)(da)液(ye)(ye)(ye)位計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)出(chu)現(xian),讓油(you)輪(lun)貨(huo)(huo)艙液(ye)(ye)(ye)位測(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)準確性不(bu)再是問題,而且通(tong)(tong)過軟(ruan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)算(suan),標準體積(ji)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)算(suan)也更加容(rong)(rong)易。因此,隨著FMCW技術(shu)的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷改進和成本(ben)的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷降低(di),為所有(you)油(you)輪(lun)配(pei)備它(ta)將(jiang)(jiang)是必(bi)然(ran)的(de)(de)(de)(de)。
不得不說,隨著(zhu)雷(lei)(lei)達(da)測量技術的(de)飛速發展,調頻雷(lei)(lei)達(da)液(ye)位計在油輪計量中(zhong)的(de)廣泛(fan)應用已(yi)經成(cheng)為了必然的(de)趨勢。
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