無(wú)非接觸式雷達(dá)液位計(jì)

測(cè)量原理：

雷達(dá)液位計(jì)天線發(fā)射較窄的微波脈沖，經(jīng)天線向下傳輸，這個(gè)脈沖以光速在空間傳播，遇到被測(cè)介質(zhì)表面，其部分能量被反射回來(lái)，被同**線接收，發(fā)射脈沖和接收脈沖的時(shí)間間隔與天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比。由于電磁波的傳播速度*，發(fā)射脈沖和接收脈沖的時(shí)間間隔很?。{秒量級(jí)）很難確認(rèn)。26G系列雷達(dá)物位計(jì)采用一種特殊的相關(guān)解調(diào)技術(shù)，可以準(zhǔn)確識(shí)別發(fā)射脈沖和接收脈沖的時(shí)間間隔，從而進(jìn)一步計(jì)算出天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離。

特點(diǎn)：

雷達(dá)物位計(jì)采用了高達(dá)26GHz的發(fā)射頻率，因而具有以下特征：
?波束角小，能量集中，具有更強(qiáng)抗*力，大大提高了測(cè)量精度和可靠性；
?天線尺寸小，便于安裝和加裝防塵罩等天線防護(hù)裝置；
?測(cè)量盲區(qū)更小，對(duì)于小罐測(cè)量也會(huì)起到良好的效果；
?波長(zhǎng)更短，對(duì)小顆粒狀物質(zhì)的料位測(cè)量更合適。
采用了*的微處理器和*的EchoDiscovery回波處理技術(shù)，因此雷達(dá)物位計(jì)可應(yīng)用于各種復(fù)雜的工況。
采用脈沖工作方式，雷達(dá)物位計(jì)發(fā)射功率極低，可安裝于各種金屬、非金屬容器內(nèi)，對(duì)人體及環(huán)境均無(wú)傷害。

類型：

雷達(dá)液位計(jì)故障處理分析

雷達(dá)液位計(jì)是一種高可靠的非接觸式液位測(cè)量?jī)x表，非接觸式測(cè)量方法是近年來(lái)測(cè)量物位的主要方法，綜合解決了原先大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)插入式儀表檢測(cè)元件易被介質(zhì)污染和腐蝕等諸多難題。此外，它的雷達(dá)波還能穿透許多泡沫或煙霧、蒸汽介質(zhì)，不受變化的環(huán)境影響而能可靠地測(cè)量其液位的值。正因?yàn)槿绱?，雷達(dá)液位計(jì)在石化公司催化劑廠這樣的化工裝置中得到了廣泛應(yīng)用。由于被測(cè)量對(duì)象比較復(fù)雜，特別是在生產(chǎn)中容器內(nèi)電機(jī)攪拌所引起的漿液飛濺和容器內(nèi)加熱物料蒸汽的原因，導(dǎo)致了雷達(dá)液位計(jì)故障頻次很高，儀表維護(hù)量很大，對(duì)生產(chǎn)裝置造成很大影響。因此，設(shè)備維修公司成立了高頻故障分析處理攻關(guān)小組。

1、 故障分析
1.1 雷達(dá)液位計(jì)的工作原理
雷達(dá)液位計(jì)的工作原理是通過天線向被測(cè)介質(zhì)物位發(fā)射微波，然后測(cè)出微波發(fā)射和反射回來(lái)時(shí)間，從而得到容器內(nèi)液位的一種儀表。
1.2 雷達(dá)液位計(jì)故障分析
由雷達(dá)液位計(jì)工作原理可知，只有發(fā)射到實(shí)際物位的微波才能被準(zhǔn)確檢測(cè)和測(cè)量。根據(jù)雷達(dá)液位計(jì)工作原理，初步判斷故障原因是微波沒有真正發(fā)射到實(shí)際物位。在現(xiàn)場(chǎng)處理雷達(dá)液位計(jì)故障時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們掉安裝套管上的結(jié)垢、擦拭雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射電極后，故障現(xiàn)象都能消除，液位計(jì)都能恢復(fù)正常。通過一個(gè)月故障統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)通過結(jié)垢，擦拭電極的方法解決的故障大約占雷達(dá)液位計(jì)總故障的98%。由此，確定造成雷達(dá)液位計(jì)故障的原因是微波沒有真正發(fā)射到實(shí)際物位。
2 、故障處理
是什么原因造成雷達(dá)液位計(jì)安裝套管上結(jié)垢、發(fā)射電極臟污呢？在現(xiàn)場(chǎng)，從拆掉的液位計(jì)安裝孔往罐里看，攪拌電機(jī)揚(yáng)起的物料漿液不時(shí)從安裝套管處濺出，附著在套管壁上，同時(shí)伴隨著蒸汽排出。由此發(fā)現(xiàn)安裝套管上結(jié)垢的原因是物料濺出形成的，發(fā)射電極臟污是由于物料濺出或者是蒸汽冷卻后形成的水珠。由于套管結(jié)垢和發(fā)射電極臟污導(dǎo)致微波在發(fā)射過程中，遇到障礙物產(chǎn)生錯(cuò)誤的回波導(dǎo)致雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量故障。
在現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)只要攪拌電機(jī)啟動(dòng)，都會(huì)揚(yáng)起漿液，這在生產(chǎn)過程中是無(wú)法避免的。怎樣才能克服攪拌電機(jī)甩漿結(jié)垢的問題成為解決故障的關(guān)鍵。針對(duì)套管結(jié)垢問題，通過分析認(rèn)為可以通過加大安裝套管直徑的方法來(lái)解決。理由有兩點(diǎn)：一是安裝套管結(jié)垢也是隨時(shí)間逐漸增多的，相對(duì)直徑小的安裝套管來(lái)說，大直徑的安裝套管結(jié)垢程度達(dá)到影響發(fā)射波在時(shí)間上要遠(yuǎn)大于小直徑安裝套管。也就是說，安裝在大直徑安裝套管上的雷達(dá)液位計(jì)故障周期要遠(yuǎn)大于安裝在小直徑安裝套管上的雷達(dá)液位計(jì)。其二，大直徑的安裝套管結(jié)垢達(dá)到一定程度后，在重力作用下，部分結(jié)垢會(huì)自行脫落。
解決發(fā)射電極臟污也是一個(gè)非常麻煩的問題。造成發(fā)射電極臟污的主要原因主要有兩個(gè)方面：一是攪拌電機(jī)甩漿導(dǎo)致發(fā)射電極臟污，二是容器內(nèi)蒸汽冷卻后形成的水珠附著在發(fā)射電極上阻礙了微波的發(fā)射。
在現(xiàn)場(chǎng)我們注意到，一定功率下的電機(jī)甩漿高度都不超過某一特定高度。從這一發(fā)現(xiàn)可以得出：當(dāng)雷達(dá)液位計(jì)的安裝高度高于某一特定高度后，攪拌電機(jī)甩漿就不可能對(duì)發(fā)射電極造成任何影響。怎樣避免容器內(nèi)蒸汽冷卻后形成水珠，這在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下，這基本是不可能實(shí)現(xiàn)的。在查閱資料過程中，我們發(fā)現(xiàn)廠家有一種材料為特氟龍的隔離裝置，這種材質(zhì)即不妨礙微波的發(fā)射，同時(shí)又能起到隔離的作用。將隔離裝置按一定方式安裝后，可以防止容器內(nèi)蒸汽與發(fā)射電極隔離 開來(lái)，同時(shí)使附著在隔離裝置上的冷凝水在形成后按一定形式分布，達(dá)到不影響微波發(fā)射。
根據(jù)理論分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，我們提出雷達(dá)液位計(jì)故障解決方案：一是增大安裝套管的直徑并同時(shí)增加安裝套管的高度；二是采用隔離裝置并按一定形式安裝。
我們?cè)诖呋瘎SR- 40/1、R- 40/2 容器上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，效果非常明顯。通過改造前后效果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，以前R- 40/1、R- 40/2 每天都會(huì)有6、7 次故障，改造后基本*出現(xiàn)，達(dá)到了攻關(guān)的目的。
為了保證雷達(dá)液位計(jì)*長(zhǎng)周期運(yùn)行，液位計(jì)安裝是重要一環(huán)，在安裝中還要注意以下幾個(gè)方面：
（1）天線要平行于測(cè)量容器槽壁，以利于微波的傳播。
（2）安裝位置距槽壁距離應(yīng)大于30cm，以避免微波發(fā)射到槽壁上產(chǎn)生虛假的回波信號(hào)。
（3）盡量避開下料區(qū)、進(jìn)料簾和漩渦。因?yàn)橐后w在注入時(shí)會(huì)產(chǎn)生幅度比被測(cè)液體反射的有效回波大得多的虛假回波。同時(shí)漩渦引起的不規(guī)則液位會(huì)對(duì)微波信號(hào)產(chǎn)生散射，從而引起有效信號(hào)的衰減，所以應(yīng)避開它們。對(duì)于攪拌器等容器，攪拌時(shí)會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的漩渦，會(huì)造成雷達(dá)信號(hào)的衰減。同時(shí)攪拌器的葉片也會(huì)對(duì)微波信號(hào)造成虛假的回波，特別是被測(cè)物體的相對(duì)介電常數(shù)較小和低液位時(shí)，攪拌器所造成的影響更為嚴(yán)重。
（4）接管直徑應(yīng)小于或等于屏蔽管長(zhǎng)度（100mm 或250mm）。
（5） 雷達(dá)液位計(jì)用于測(cè)量腐蝕性和易結(jié)晶的物體液位時(shí)，為了防止介質(zhì)對(duì)傳感器的影響，制造廠一般都采用帶有聚四氟乙烯測(cè)量窗和分離法蘭結(jié)構(gòu)。這些部件的溫度不能太高，聚四氟乙烯的zui高溫度為200 攝氏度。為了避免高溫對(duì)雷達(dá)天線的影響，也為了防止天線上存在的結(jié)晶物影響儀表正常工作，要求法蘭斷面和zui高液位之間至少有100- 800mm的距離。
此外，雷達(dá)液位計(jì)在使用過程中，zui常見的故障是儀表輸出老在zui大值。產(chǎn)生此故障的原因zui大的可能是雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射天線或隔離窗下面有水珠或臟污。處理的辦法也很簡(jiǎn)單，拆下液位計(jì)，用干凈柔軟的棉布擦干天線或隔離窗下面的水珠或臟污，重新啟動(dòng)液位計(jì)后一般可恢復(fù)正常。需要注意的是，在擦洗雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射天線時(shí)，用綢布或柔軟的棉布蘸酒精、汽油等溶劑擦拭發(fā)射天線，不可用堿性溶劑擦洗，zui后要將發(fā)射天線擦拭干凈。
雷達(dá)液位計(jì)的日常檢查維護(hù)主要是看電源電壓和輸出電流以及檢查表體溫度是否正常。儀表通電后，大約需要幾分鐘左右儀表就能正常工作。如果投用后儀表沒有輸出，則應(yīng)檢查電源是否真正接上，并檢查保險(xiǎn)絲是否燒壞。對(duì)于不超過2 個(gè)月的短期停運(yùn)，儀表電源不必切斷。
雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)頭內(nèi)部的使用溫度為65℃左右。一般使用情況下是不會(huì)超過這個(gè)溫度的，但若被測(cè)介質(zhì)溫度很高，則雷達(dá)頭內(nèi)部的使用溫度可能超過65℃。這時(shí)，可以用少量的儀表風(fēng)經(jīng)Φ6×1 紫銅管子吹入雷達(dá)表頭，將表頭內(nèi)部的溫度降下來(lái)，不要用水或其他液體進(jìn)行機(jī)械冷卻。雷達(dá)液位計(jì)使用是和設(shè)備連成一體的，整個(gè)系統(tǒng)是密封的，所以平時(shí)還應(yīng)檢查各部件連接處的密封情況是否良好。
3、 結(jié)論
雷達(dá)液位計(jì)是一種高可靠高性能儀表，在實(shí)際運(yùn)用中，儀表本體的故障率極低，多數(shù)故障都是由于現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境惡劣造成的。所以，通過改良雷達(dá)液位計(jì)的安裝可以很大程度降低雷達(dá)液位計(jì)故障頻次高的問題。