雷達料位計

雷達料位計 　　一、 基本原理　　雷達波是一種特殊形式的電磁波，雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來(lái)進(jìn)行料位檢測。電磁波的物理特性與可見(jiàn)光相似，傳播速度相當于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質(zhì)導電性越好或介電常數越大，回波信號的反射效果越好。　　雷達波的頻率越高，發(fā)射角越小，單位面積上能量（磁通量或場(chǎng)強）越大，波的衰減越小，雷達料位計的測量效果越好。　　發(fā)射－反射－接收是雷達式料位計工作的基本原理。雷達傳感器的天線(xiàn)以波束的形式發(fā)射*小5.8GHz的雷達信號。反射回來(lái)的信號仍由天線(xiàn)接收，雷達脈沖信號從發(fā)射到接收的運行時(shí)間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。　　即：h= H–vt/2　　式中 h為料位；H為槽高； v為雷達波速度；t為雷達波發(fā)射到接收的間隔時(shí)間　　二、雷達料位計測量料位的先進(jìn)技術(shù)：　　(１)回波處理新技術(shù)的應用從雷達料位計的測量原理可以知道，雷達料位計是通過(guò)處理雷達波從探頭發(fā)射到介質(zhì)表面然后返回到探頭的時(shí)間來(lái)測量料位的，在反射信號中混合有許多干擾信號，所以，對真實(shí)回波的處理和對各種虛假回波的識別技術(shù)就成為雷達料位計能夠準確測量的關(guān)鍵因素。　　(２)測量數據處理：　　由于液面波動(dòng)和隨機噪聲等因素的影響，檢測信號中必然混有大量噪聲。為了提高檢測的準確度，必須對檢測信號進(jìn)行處理，盡可能消除噪聲。　　經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗驗證，采用數據平滑方法可以達到滿(mǎn)意的效果。此方法也可有效的克服罐內攪拌器對測量的影響。　　(３)雷達料位計的特點(diǎn)：　　由于雷達料位計采用了上述先進(jìn)的回波處理和數據處理技術(shù)，加上雷達波本身頻率高，穿透性能好的特點(diǎn)，所以，雷達料位計具有比接觸式料位計和同類(lèi)非接觸料位計更加優(yōu)良的性能。　?、倏稍趷毫訔l件下連續準確地測量。　?、诓僮骱?jiǎn)單，調試方便。　?、蹨蚀_**且節省能源。　?、軣o(wú)需維修且可靠性強。　?、輲缀蹩梢詼y量所有介質(zhì)。　　三、安裝應注意的問(wèn)題　?。ǎ保┊敎y量液態(tài)物料時(shí)，傳感器的軸線(xiàn)和介質(zhì)表面保持垂直；當測量固態(tài)物料時(shí)，由于固體介質(zhì)會(huì )有一個(gè)堆角，傳感器要傾斜一定的角度。　?。ǎ玻┍M量避免在發(fā)射角內有造成假反射的裝置。特別要避免在距離天線(xiàn)*近的1/3錐形發(fā)射區內有障礙裝置（因為障礙裝置越近，虛假反射信號越強）。若實(shí)在避免不了，建議用一個(gè)折射板將過(guò)強的虛假反射信號折射走。這樣可以減小假回波的能量密度，使傳感器較容易地將虛假信號濾出。　?。ǎ常┮荛_(kāi)進(jìn)料口，以免產(chǎn)生虛假反射。　?。ǎ矗﹤鞲衅鞑灰惭b在拱形罐的中心處（否則傳感器收到的虛假回波會(huì )增強），也不能距離罐壁很近安裝，*佳安裝位置在容器半徑的１／２處。　?。ǎ担┮苊獍惭b在有很強渦流的地方。如：由于攪拌或很強的化學(xué)反應等，建議采用導波管或旁通管測量。　?。ǎ叮┤魝鞲衅靼惭b在接管上，天線(xiàn)必須從接管伸出來(lái)。喇叭口天線(xiàn)伸出接管至少１０mm。棒式天線(xiàn)接管長(cháng)度*大100或250mm。接管直徑*小250mm?？梢圆扇〖哟蠼庸苤睆降姆椒?，以減少由于接管產(chǎn)生的干擾回波。　?。ǎ罚╆P(guān)于導波管天線(xiàn)：導波管內壁一定要光滑，下面開(kāi)口的導波管必須達到需要的*低液位，這樣才能在管道中進(jìn)行測量。傳感器的類(lèi)型牌要對準導波管開(kāi)孔的軸線(xiàn)。若被測介電常數小于４，需在導波管末端安裝反射板，或將導波管末端彎成一個(gè)彎度，將容器底的反射回波折射走。　　四、應用中存在的問(wèn)題及解決方法　　有些工況下所使用的雷達料位計，因為傳感器安裝位置不當及條件所致，出現了一些問(wèn)題，下面將對一些使用中的問(wèn)題提出解決方案,供大家參考。　　1．探頭結疤和頻繁故障的解決方法**個(gè)辦法是將探頭安裝位置提高，但是有時(shí)候安裝條件限制，不能提高的情況下，就應采用將料位測量值與該槽的泵聯(lián)鎖的辦法，解決這一難題：將*高料位設定值減小0.5m左右，當料位達到該*高值時(shí)，即可停進(jìn)料泵或開(kāi)啟出料泵。　　2．雷達料位計被淹相應的改進(jìn)辦法　　解決這種問(wèn)題的辦法是將雷達料位計改為導波管式測量。仍在原開(kāi)孔處安裝導波管式雷達料位計，導波管高于排汽管0.2m左右， 這樣一來(lái)，即使出現料漿從排汽管溢出的惡劣工況，也不會(huì )使料位計天線(xiàn)被料漿淹沒(méi)，而且避免了攪拌器渦流的干擾及大量蒸汽從探頭處冒出，減少了對探頭的損害，同時(shí)由于導波管聚焦效果好，接收的雷達波信號更強，取得了很好的測量效果。使用導波管測量方式，可以改善表計測量條件，提高儀表測量性能,具有很高的推廣應用價(jià)值。　　3．關(guān)于泡沫對測量的影響：　　干泡沫和濕泡沫能將雷達波反射回來(lái)，對測量無(wú)影響；中性泡沫則會(huì )吸收和擴散雷達波，因而嚴重影響回波的反射甚至沒(méi)有回波。當介質(zhì)表面為稠而厚的泡沫時(shí)，測量誤差較大或無(wú)法測量，在這種工況下，雷達料位計不具有優(yōu)勢，這是其應用的局限性。　　4．對于天線(xiàn)結疤的處理：　　介電常數很小的掛料在干燥狀態(tài)下對測量無(wú)影響，而介電常數很高的掛料則對測量有影響?？捎脡嚎s空氣吹掃（或清水沖洗），且冷卻的壓縮空氣可降低法蘭和電器元件的溫度。還可用酸性清洗液清洗堿性結疤，但在清洗期間不能進(jìn)行料位測量。