雷達料位計廣泛應用于水泥行業(yè)
閱讀：1330發(fā)布時間：2014-1-17
一、雷達料位計測量原理和主要技術因素：
雷達料位計是利用回波測距原理。發(fā)射天線向被測目標發(fā)射微波，被測目標的微波被接收天線接收，信號處理器將發(fā)射信號與接收信號比較，計算出被測距離，并可算出相應的物位值。接收的回波能量大小與天線的發(fā)射和接收效率以及天線輻射功率有關，故雷達料位計的天線設計和形狀很關鍵，現(xiàn)有的天線除號角天線（喇叭口）和棒狀天線外，還有平面天線和拋物面天線，為用于介電常數較小的物料，將纜繩作為天線或安裝導波管，纜繩和導波管一直延伸到庫或倉底，由此來傳遞發(fā)送和接收的電磁波，增強了回波的信號。接收的回波能量大小與物料表面的介電特性有關，介電常數ε高，反射率高，得到的回波強度也高；介電常數ε低，物料會吸收部分微波的能量，回波強度也較低。通常要求被測物料的介電常數ε：液體為ε>1.8,固體ε>2.5，水泥廠固體ε>2.5，水泥的介電常數ε為3。
在水泥工廠，各種固體物料儲存在庫或倉里，都存在物料的安息角，回波反射也會象超聲波一樣存在漫反射，產生干擾回波和假回波，通過軟件可排除干擾回波和假回波，但有效回波強度會減少很多，故設計選型時，要考慮衰減，選量程要留有一定的余量。
二、雷達料位計的選型：
1.脈沖型雷達料位計
用于測物位的雷達料位計通常分為兩類：脈沖型雷達和調頻連續(xù)波雷達。在過程監(jiān)測場合主要選用脈沖型雷達，由于其頻率較低（6.8GHz），并且在天線結構設計時充分考慮了冷凝、積料等影響，還能利用超聲波料位計中的回波信號處理，在有攪拌器等復雜工況中也能識別有效回波，價格相對也較便宜，故在水泥行業(yè)中主要采用了脈沖型雷達。
2.顆粒狀物料的選型
在水泥廠原料大多是顆粒狀物料，個別是塊料，如石灰石、原煤、頁巖等，其半成品熟料也是顆粒狀物料，儲存在庫或倉里，都存在物料的安息角，但也有反射介面。根據入料和卸料所形成的物料安息角和表面情況，在確定有效量程后，建議采用非接觸型的雷達料位計，即帶有棒形或號角形天線的料位計。如用接觸型的雷達料位計，會產生對纜繩較大的下拉力，造成事故。根據水泥廠信息反饋，號角形天線的料位計回波更強，度更高（±0.2％～±1％F.S）.
3.粉狀物料的選型
在水泥廠和粉磨站水泥庫一般有4～8個，在水泥廠還有生料均化庫和粉煤灰?guī)?，這些物料全是粉料，非常難測其料位。在庫里的粉料表面極為疏松，微波反射相當困難，為此建議采用接觸型雷達料位計,也可選用大法蘭的帶有號角天線的非接觸型雷達料位計，較典型的產品有纜式雷達料位計，它實際上是把纜繩既當天線又作導波管，合二為一，微波脈沖從探頭發(fā)出后沿纜繩傳播，當脈沖遇到物料表面時會被反射回來，其量程可達35m，被測物料的介電常數εzui低為1.6,另外纜繩的耐磨和忍受的zui大下拉力，能滿足水泥廠各類粉料庫的檢測要求。目前已有許多水泥廠用纜式雷達料位計測量均化庫、水泥庫和粉煤灰?guī)斓牧衔?，取得較好的效果。
4.二線制
目前使用的雷達料位計大多是一體化的產品，由二線制供電，可直接控制系統(tǒng)的模塊，輸出4～20mA的模擬信號，可節(jié)省大量電纜；同時還提供HART數字信號和各種協(xié)議的現(xiàn)場總線數字通信功能，和計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接非常方便，既可在現(xiàn)場調試，也可用PC機在控制室調試，如組成FCS系統(tǒng)還可在操作員站調試。
三、結論
水泥廠的物位測量是水泥生產線自動化系統(tǒng)一個重要組成部分，雷達料位計的應用解除了人們對水泥廠的物位測量的疑慮，現(xiàn)有雷達料位計在品種、度、標準材料、耐壓、耐高溫、防爆等方面都能滿足水泥廠檢測和控制的要求
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