雷達液位計是一種物位測量儀表,透過使用微波測量技術來工作,適用於大型立罐和球罐等的測量✘☁·•▩。它具有非常多的優勢,擁有耐老化效能高◕↟、耐磨損的特性,可以不受真空◕↟、高溫◕↟、壓力或溫度的影響,能夠抵禦各種的易燃◕↟、易爆◕↟、強腐蝕性等惡劣條件,所以被很多的測量領域✘☁·•▩。比如很多條件比較惡劣的冶煉廠中,雷達液位計以其優越的效能得到廣泛的應用✘☁·•▩。
雷達液位計具體的特點有以下幾個:先其解析度可達1mm,無測量肓區,精度是非常高的✘☁·•▩。其次,雷達液位計可應用於各種場所,各部件均不能拆開而且沒有機械磨損,無需維修且可靠性強✘☁·•▩。再次,適用於盛有易爆◕↟、易燃◕↟、強腐蝕性等介質的容器液位測量,能夠進行無位移◕↟、非接觸式測量✘☁·•▩。zui後,可以測量所有介電常數大於1.5的介質✘☁·•▩。
從原理上看,雷達液位計採用高頻振盪器作為微波發生器,發生器產生微波透過天線向下射出✘☁·•▩。在這個過程中如果微波遇到障礙物就會將微波返回來,並透過這個過程中的時差計算微波脈衝行程,並推算出物料面的距離✘☁·•▩。目前有兩大類雷達液位計,一類是調頻連續波方式雷達液位計,這種儀器發射頻率是一個等幅可調頻率而不是一個固定頻率,透過測量發射波和反射波之間的頻率差,可將頻率差轉換為與被測液位成比例關係的電訊號✘☁·•▩。一類是脈衝波方式雷達液位計,這種方式測量線路簡單,但是也存在著缺陷,一般當液位量程較高時,精度相應降低✘☁·•▩。雖然調頻連續波方式測量精確度較高,但是干擾回波也較易去除,所以二者互有優劣✘☁·•▩。
雷達液位計的選型和安裝也是一個重要的問題,一般說來主要由波導聯結器◕↟、電子部件◕↟、安裝法蘭及天線等級部分組成✘☁·•▩。天線的選擇尤為重要,因為微薄的聚焦和靈敏度都是由天線的外形決定的,主要有拋物面天線◕↟、法蘭下置型天線◕↟、杆式天線◕↟、喇叭口天線等,不同的場景和用途在使用中各有側重,杆式天線易於清洗,適用於腐蝕性介質;喇叭口天線特性穩定◕↟、耐用牢固適用於絕大多數場合;強腐蝕性介質的測量就需要法蘭下置型天線;如果要在帶加熱蒸汽的大型容器的罐內測量就需要拋物面天線;在一些介質表面波動大或介電常數小的場合可以採用給天線安裝套管的方式✘☁·•▩。
在選擇完天線之後就需要進行雷達液位計的安裝了,在安裝中特別需要注意避開干擾源,還要儘可能的減少誤差,因為雷達液位計的工作原理決定了不宜用於液麵擾動大的場合✘☁·•▩。在具體的安裝中需要注意以下幾個方面:先把握好安裝位置,雷達液位計一般安裝在灌頂,不要安裝在中央,因為會產生多重虛假回波導致訊號丟失,安裝位置要偏離中心✘☁·•▩。其次,由罐內壁到安裝短管的外壁也就是罐內安裝距離應zui小距離為200mm,並大於罐直徑的1/6✘☁·•▩。再次要注意雷達天線的下方避免安裝其他裝置,還要注意避開進料口等干擾源✘☁·•▩。zui後,安裝要避開攪拌器,因為有的測量帶有攪拌器的容器液
位,這樣可以防止漩渦及攪拌葉片對訊號的干擾✘☁·•▩。zui後,為了減少由於安裝接管和裝置間焊縫所造成的發射能量損失也需要使天線喇叭口伸入罐內一定距離✘☁·•▩。
在雷達液位計的使用中也難免碰到各種的故障,出現的情況一般有以下幾種:顯示值不可見,儀表不工作,HART通訊不工作等✘☁·•▩。這些情況都屬於儀表工作故障,可以採用不同的方法進行排查檢驗✘☁·•▩。如 HART 訊不工作的時候需要檢視手操器是否可用, HART連線是否正常等;顯示值不可見的故障中需要檢査顯示模組◕↟、對比度◕↟、輸出電流等是否存在問題,出現故障就需要更換✘☁·•▩。儀表不工作可以透過檢查電源◕↟、電壓◕↟、極性◕↟、接線端子是否存在著連線錯誤✘☁·•▩。在測量中出現各種誤差也是常見的,雖然實際液位和測量值的變化趨勢一致,但是數值卻是不相等✘☁·•▩。針對這種情況可以用繩測法測量真實的上空距離,如果與儀表顯示上空距離一致,證明儀表本身品質正常✘☁·•▩。有些情況需要在標定前實地測量真實資料,這樣可以防止造成實際液位偏差✘☁·•▩。有些情況下還需要檢查接入計算機系統的儀表是不是與組態資料一致✘☁·•▩。
在許多測量中我們會發現測量值失真的情況經常發生,這種故障一般是包括以下幾個部分✘☁·•▩。先是測量值出現波動,從原因上看一般都是攪拌或進料等產生的臨時性干擾導致的,派出的方法可以是更換其他規格的天線◕↟、檢查儀表安裝位置是否合適◕↟、改善應用引數✘☁·•▩。其次,由於天線容易被冷凝附著物或結疤會對微波產生強烈的反射,進而導致儀表顯示的測量值恆為常數,需要經常的清洗天線及天線附近的附著物✘☁·•▩。zui後,由於漩渦◕↟、泡沫等對微波的擴散或吸收,使得回波微弱而失波,或者被測液體介電常數較低,反射能力弱,都會出現“失波”錯誤✘☁·•▩。針對這種情況都是考慮更換安裝位置,改善應用引數或者用大規格的天線進行代替✘☁·•▩。
總之,作為一種測量準確◕↟、適用範圍廣◕↟、維護方便的一種液位測量儀表,並隨著時代發展而功能也在增強,雷達液位計應用也在越來越廣泛✘☁·•▩。但是也應該看到起設計中存在的侷限,如對介質的介電常數有一定要求,不能耐高溫◕↟、高壓,等在選擇中就需要根據實際情況,做到經濟合理◕↟、先進適用,只有這樣才能夠將雷達液位計可靠精確的特點充分發揮出來✘☁·•▩。