本帖最后由 仪大部 于 2024-8-20 19:19 编辑
在工业自动化领域，准确测量容器内的液位对于过程控制至关重要。雷达液位计作为一种先进的非接触式测量技术，近年来得到了广泛应用。发射—反射—接收是雷达液位计的基本工作原理，其以测量压力容器内液位，可以疏忽高温、高压、结垢和冷凝物的影响优势，以及精度较高、与介质无直触摸摸、耐腐蚀性强、可在真空环境中运用、设备简洁等特点得到了广泛应用，在液位测量中发挥越来越重要的作用。
雷达液位计是一种利用微波脉冲技术进行液位测量的仪表。它通过向液体表面发送微波脉冲，并接收反射回来的脉冲信号，测量脉冲在液体中传播的时间差，从而计算出液面的高度。
雷达液位计的主要部件包括发射器、接收器和信号处理器。发射器产生高频微波脉冲，通过天线向液体表面发送。脉冲信号在液体表面反射后，被接收器接收并传输到信号处理器。信号处理器对接收到的信号进行处理，通过比较发射信号和反射信号的时间差，计算出液面的高度。
雷达液位计具有以下优点：
1. 高精度测量：由于微波脉冲在液体中传播的速度几乎不受温度和压力的影响，因此雷达液位计的测量精度较高。
2. 可靠性强：由于雷达液位计采用非接触式测量，因此适用于各种类型的液体和容器，可靠性较强。
3. 适用范围广：雷达液位计可以测量各种高度的液体，从几十厘米到几十米不等，适用范围广泛。
二、雷达液位计的安装方式
雷达液位计的安装方式对于其正常使用和测量精度都具有重要的影响。下面将介绍雷达液位计的几种常见安装方式。
1. 侧壁安装
侧壁安装是将雷达液位计的天线安装在容器侧壁上，适用于容器高度较低或中等高度的场合。安装时，应将天线对准容器中心，并保持一定的倾斜角度，以便更好地接收反射回来的脉冲信号。
2. 顶部安装
顶部安装是将雷达液位计的天线安装在容器顶部，适用于容器高度较高或需要避开容器底部杂质的场合。安装时，应将天线对准容器中心，并保持一定的倾斜角度，以便更好地接收反射回来的脉冲信号。
3. 插入式安装
插入式安装是将雷达液位计的天线插入到容器内部，适用于容器高度较高或需要测量容器内部情况的场合。安装时，应将天线插入到容器内部，并保持一定的位置和角度，以便更好地接收反射回来的脉冲信号。
在安装雷达液位计时，需要注意以下几点：
1. 确保天线对准容器中心，以避免出现偏差。
2. 根据容器的高度和形状选择合适的安装方式。
3. 在安装前应清洁容器内部和天线表面，以避免杂质对测量精度的影响。
4. 在安装时应注意安全，避免出现意外情况。
雷达液位计结构组成与工作原理
雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下： D=CT/2 式中： D——雷达液位计到液面的距离 C——光速 T——电磁波运行时间 雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。 在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。 采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用四线制，电子电路复杂。 而采用雷达脉冲波技术的液位计，功耗低，可用二线制的24VDC供电，容易实现本质安全，精确度高，适用范围更广。
雷达液位计结构组成
雷达液位计是由发射器头（TH）与天线组成。 发射器头同系列雷达液位计间可以互换，发射器头由表体和电子单元（THE）组成。 电子单元由微波单元、信号处理、数据通信、电源及瞬变保护电路板等构成。 信号处理卡件（SPC） SPC卡件包括高性能的信号处理器及通过远程编程保存储罐特定数据集的库存检测器。 模拟处理卡件（APC） APC卡件用于模拟输入信号的滤波和多路复用。将模拟电路保留在独立的卡件上，可达到较高的信噪比，从而提高测量精度。 温度多路输入卡件（TMC） 温度多路输入卡件（TMC）用于将6台温度传感器直接连接储罐雷达液位计。 变速送器接口卡件（TIC） 本质安全输入要求采用变送器接口卡件（TIC）。TIC卡件包括： 用于4-20mA电流回路的两台进线齐纳安全栅和两台回线安全栅。 用于下位数据采集单元或远传显示单元的单台齐纳安全栅。 用于可选的温度多路输入器卡件（TMC)的信号、电源连接件。 继电器输出卡件（ROC） 继电器输出卡件（ROC）包括两台继电器，可用于控制外部装置，如阀门、泵、加热盘管等。 现场通讯卡件（FCC） FCC卡件处理与外部装置的通讯，可提供各种类型的FCC卡件，可用于不同类型的通讯协议吗，也可以模拟其它供应商的液位计。 注: 配置不同，卡件数也不同。
天线有多种形式，从而形成多种型号的雷达液位计。 雷达液位计的天线形式
常见天线类型及应用设计选用雷达液位计必须要有的条件
(1)储液罐容积：对大型罐(10000～lO0000m)及比较大液化气罐可选用性能较高液位计，中小罐可选用一般液位计； (2)储液罐用途：贸易罐应选用高精度液位计，中间罐可用一般液位计； (3)液体液面特性：储存粘度大的液体液面(如重油)时，应尽量采用与被测液体液面不接触或少接触类型的液位计，如雷达式、超声波式和磁致伸缩液位计，轻油可采用一般液位计； (4)用户实际需要：如果用户要求计量精度高而投资限制少，可以采用性能好的液位计，一般情况下，老罐区改造或更新可结合原有液位计使用保养情况考虑选型，尽量统一选型。
雷达液位计的安装
1.雷达必须安装正在顶部 2.不要将仪表安装在顶部中心，避免多次强波反射 3.图中1的距离最少不能超过30公分 4.电磁波通道主轴线上应尽量避开横梁、梯子。距离搅拌机叶片远一些。 5.雷达不能安装在进料口 。 雷达液位测量系统是一个完整的计量和库存管理系统，该系统可以包含液位，多点温度，介质的平均温度，压力，密度（压力变送器测量实时在线的密度），油水界面等信号。 罐区液位计应用（REX3900系列雷达）系统基本构成
雷达液位计常见故障及其处理方法
近年来，雷达液位计以其液位测量死区小、连续测量精度高、受介质特性影响小、测量范围大、耐高温高压能力强和采用非接触式测量方式等优点，在化工行业得到广泛的推广和应用。由于被测对象比较复杂，受高温高压高腐蚀，还有泡沫、搅拌、蒸汽等诸多原因的严重破坏，雷达液位计频繁出现故障，仪表维护量大，严重影响了生产装置。因此，了解雷达液位计日常故障问题及其处理方法，就变得很有必要。
1.检查供电是否正常 如果生产现场发现雷达液位计在液位升到一定值后变化非常缓慢，应该立即检查雷达液位计的供电情况是否正常，相关工作人员也要在日常的维护中，详细检查雷达液位计的通电情况，通电后有无正常输出。液位变化缓慢或者根本没有变化，需要在第一时间检查设备的保险丝是否烧坏，如果并无电流输出，则基本可以判断是仪表出现问题，应视情况更换或者维修。此外，应该在仪表安装调试的环节加强管理，防止仪表参数设置不准确而影响生产。相关工作人员也需要加强日常的维护工作，定期的进行停运检修，从而保证雷达液位计仪表的正常运行。 2.检查通讯设备是否正常 一旦发现通讯设备不正常，可以通过安装雷达调试软件，读取雷达的组态数据，监控雷达传感器的状态。主要检查雷达传感器能够准确的判断反射回波与假回波的区别，反射波的强度是否达到预定的标准，如果上述测试没有问题，则需要检查其他的电子元件，如果判断出雷达液位计的通讯单元出现损坏，则需要视情况更换元件，从而保证雷达液位计的通讯正常。相关工作人员在日常的维护工作中，也应该加强对雷达液位计的通讯情况的检查，可以用雷达调试软件接入信号线，利用调节器对雷达液位计的通讯设备进行维护。 3.使用温度 为了使雷达液位计正常测量，应该保证雷达液位计的内部温度低于50℃。一般来说，雷达液位计都应用于测量高温的介质。因此，雷达液位计的外壳都用具有耐热性能较强的材料制成，因此一般情况下雷达液位计的内部都不会超过50℃，如果内部电子元件超过这个数值，切不可用冰水进行降温冷却，冰水不仅不会起到降温冷却的作用，甚至会使雷达液位计瘫痪。可以用紫铜管子吹入少量的风到雷达的表头，科学的降低雷达液位计的内部温度。 4.显示值不准确 显示值不准确是雷达液位计常出现的问题，导致显示值不准确的成因，可能是初始设置的对比度不合适，或者因为显示模块的插件连接不正确，相关工作人员应该尽量避免这个问题，一旦发现显示值不可见，应该对雷达液位计的初始设置进行检查，并检查显示模块插件的连接是否正常，如果这两项均显示正常，则需要深入的检查雷达液位计的输出电流是否正常，如果输出电流大于22mA，则可以判断是雷达液位计的显示模块出现了故障，需要进行及时的更换。如果输出电流小于3.5mA，可以判断是雷达液位计的电子模块出现了故障，需要及时的更换雷达液位计的电子模块。 5.系统显示错误信息 雷达液位计的系统时常显示错误信息，一般导致这种故障的原因在于数据存储结束前切断了电源，需要进行校验复位并重新标定。若校验复位并重新标定后依然发出警报，则需要更换雷达液位计的电子模块。 6.天线沾污、结晶 对待轻污油罐出现故障时，应首先考虑天线沾污、结晶的可能性，处理方法是，断电后，佩戴合适的防护器具，拆下雷达倾斜放下，用抹布擦去污物或结晶，不要让天线弯曲受损，注意轻拿轻放，切忌铁器刮擦，以免破坏到天线表皮。 7.漫反射 若出现液位较低或无液位时，最大的原因可能是测试容器底部有支架、管道 ，或者在工艺过程中产生了蒸汽，对雷达波形成漫反射而导致液位失灵，此时，可等到工艺液位正常后，重启一下会自动恢复。而因蒸汽造成的漫反射，则等温度正常后就会自动恢复。
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