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　　雷達(dá)液位計(jì)是料位測(cè)量中常用的液位測(cè)量?jī)x表。它具有測(cè)量準(zhǔn)確、維修方便、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，深受人們的喜愛(ài)。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于工況復(fù)雜或使用不當(dāng)?shù)仍�因，�?jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障。本文就雷達(dá)液位計(jì)應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法介紹如下。

　　一般來(lái)說(shuō)，雷達(dá)液位計(jì)的故障往往發(fā)生在儀表的調(diào)試過(guò)程中和儀表的使用過(guò)程中。

　　一、儀器調(diào)試中常出現(xiàn)的故障

　　雷達(dá)液位計(jì)在調(diào)試過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)測(cè)量值過(guò)大、頻繁跳到值、零顯示等死值等故障。以下是幾種情況的例子。

　　1、選擇不當(dāng)造成的故障

　　根據(jù)測(cè)量原理的不同，雷達(dá)液位計(jì)有普通型和精密型兩種儀表。其中，普通型采用脈沖時(shí)間行程測(cè)量取力器原理。該型儀器精度一般，發(fā)射角大，抗干擾回波能力差，價(jià)格低廉，適用于一般場(chǎng)合。

　　精密型采用變頻連續(xù)波技術(shù)FMCW。該類型發(fā)射角小，能量集中，抗干擾能力強(qiáng)，精度高。可測(cè)量某些固體物質(zhì)，一般用于蒸汽、湍流、攪拌、泡沫等復(fù)雜環(huán)境。

　　如果型號(hào)選擇不當(dāng)，例如在復(fù)雜的環(huán)境中，如果選用抗干擾能力差、儀表量程過(guò)小的普通雷達(dá)液位計(jì)，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。選擇精密雷達(dá)液位計(jì)可以避免。

　　2、安裝不當(dāng)引起的故障

　　如果雷達(dá)液位計(jì)安裝不當(dāng)，會(huì)引起干擾回波。在實(shí)際應(yīng)用中，雷達(dá)往往安裝不垂直于液面，安裝在進(jìn)料口上方，或安裝在攪拌器上方，天線突出連接管10mm，導(dǎo)致雷達(dá)無(wú)法穩(wěn)定測(cè)量。

　　(1)儀表安裝在進(jìn)料口上方故障如果雷達(dá)液位計(jì)安裝位置離進(jìn)料口太近，料位經(jīng)常上下跳動(dòng)或進(jìn)料時(shí)測(cè)量值死于值。重新選擇安裝位置，避開(kāi)進(jìn)料口后，儀器基本可以穩(wěn)定測(cè)量。

　　(2)儀表安裝在攪拌器上方的故障對(duì)于帶有攪拌器的罐體的液位測(cè)量，一般選用具有回波處理軟件功能的精密儀器進(jìn)行測(cè)量。應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)方面：

　　一是參數(shù)設(shè)置正確。除了設(shè)置空罐和滿罐外，還需要設(shè)置其他參數(shù)，例如根據(jù)應(yīng)用條件選擇攪拌或發(fā)泡；二是虛假回聲的存儲(chǔ)。虛假回波的存儲(chǔ)由罐體處理 內(nèi)部障礙物引起的干擾回波只能存儲(chǔ)罐體內(nèi)部障礙物引起的明顯回波。物位以上測(cè)得的虛假回波被確認(rèn)為虛假回波后，自動(dòng)存入虛假回波列表。對(duì)于下方料位會(huì)引起的虛假回波，如果知道障礙物的準(zhǔn)確位置，可以手動(dòng)輸入一個(gè)值，存入虛假回波列表中。

　　3、一些可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置解決的故障

　　儀器調(diào)試時(shí)，在熟悉工作情況后，應(yīng)檢查儀器的設(shè)置參數(shù)。包括天線類型、尺寸、材料、罐體高度、形狀、類型、罐底類型、罐體環(huán)境等基本參數(shù)。高級(jí)參數(shù)包括信號(hào)幅度閾值、上盲區(qū)、下死區(qū)、滿罐過(guò)程、空罐過(guò)程、罐底能見(jiàn)度、水面回波跟蹤設(shè)置等。若罐滿或空時(shí)出現(xiàn)故障，可根據(jù)情況調(diào)整相應(yīng)參數(shù)排除。

　　2、儀器在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些故障

　　1、蒸汽的影響故障表現(xiàn)：蒸汽對(duì)拉桿天線的影響稍大，測(cè)量值經(jīng)常上下跳動(dòng)或測(cè)量值誤差較大。解決方法：一般擦去天線上的凝結(jié)水或重新設(shè)置儀器參數(shù)，重新設(shè)置參數(shù)正常即可。

　　2. 探針疤痕的影響

　　故障表現(xiàn)：探頭結(jié)疤一般是針對(duì)喇叭口天線。儀表運(yùn)行一段時(shí)間后，雷達(dá)液位計(jì)的探頭上有灰塵。高懸料會(huì)影響測(cè)量。解決方法：如果影響正常測(cè)量，需要清潔天線。一般可用壓縮空氣吹（或用水沖洗），堿性疤痕可用酸性清洗液清洗。清理灰塵和疤痕后，儀器會(huì)正常工作，但清理期間不能進(jìn)行料位測(cè)量。

　　3、雷達(dá)液位計(jì)電纜斷線故障原因：連接天線探頭的鋼纜斷裂的主要原因是罐內(nèi)溫度高，壓差大，鋼纜往復(fù)拉伸彎曲。

　　料位是水泥行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的主要測(cè)量參數(shù)之一。與其他行業(yè)不同，在水泥行業(yè)，主要是固體物料的料位測(cè)量，很少有液位測(cè)量。固體物質(zhì)有塊狀、顆粒狀、粉末狀等多種類型。這些材料的介電常數(shù)、體積密度、溫度和水分含量也不同。接觸式測(cè)量是以往測(cè)量料位的主要手段，如電容式、重錘式、音叉式、電阻旋轉(zhuǎn)式等測(cè)量方式。由于測(cè)量時(shí)儀器與物料是接觸的，所以在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，如電容器的掛料；重錘的破錘和埋錘；音叉的堵料等，日常維護(hù)量很大。到20世紀(jì)90年代，水泥行業(yè)開(kāi)始使用非接觸式物位測(cè)量。較早成熟的非接觸式測(cè)量技術(shù)有超聲波技術(shù)和核輻射技術(shù)（γ射線）。核輻射技術(shù)因其放射源而在應(yīng)用上受到限制。限制。

　　超聲波技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅速，是目前應(yīng)用最廣泛的非接觸式測(cè)量方法，尤其是在液位測(cè)量方面。水泥廠超聲波物位測(cè)量已廣泛應(yīng)用于原料調(diào)配庫(kù)、原煤庫(kù)、熟料庫(kù)等，但超聲波必須借助介質(zhì)傳播。空氣溫度、濕度、元件等的變化都會(huì)影響超聲波傳播速度，空氣中的灰塵也會(huì)使超聲波傳播信號(hào)衰減；目前的超聲波物位測(cè)量?jī)H用于測(cè)量塊狀或顆粒狀物料。對(duì)于粉倉(cāng)料位的測(cè)量，由于卸料時(shí)粉倉(cāng)料位表面非常松散，超聲波信號(hào)衰減較大，因此目前尚無(wú)粉倉(cāng)料位測(cè)量成功的先例。

　　20世紀(jì)90年代后期，在過(guò)程檢測(cè)領(lǐng)域出現(xiàn)了一種高性能、格的微波液位計(jì)，即雷達(dá)液位計(jì)。所謂微波，就是頻率范圍為300MHz～300GHz，微波傳播速度為3×108m/s的電磁波。如果頻率設(shè)置為5.8GHz，大氣中的波長(zhǎng)約為52mm，其穿透力強(qiáng)，傳播速度不受粉塵、蒸汽和介質(zhì)成分的影響，傳播衰減很�。怀�電常數(shù)ε>1.8外，材料的溫度、壓力和密度幾乎不影響其準(zhǔn)確測(cè)量；現(xiàn)有雷達(dá)液位計(jì)的天線設(shè)計(jì)和外形保證了回波的能量；此外，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試也非常簡(jiǎn)單。通過(guò)專用軟件，可以快速找到正確的回波并立即轉(zhuǎn)換為電平值。由于與超聲波液位計(jì)相比具有更優(yōu)越的性能，近年來(lái)，雷達(dá)液位計(jì)迅速、大批量進(jìn)入過(guò)程檢測(cè)儀表市場(chǎng)，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。在水泥行業(yè)中，液位測(cè)量領(lǐng)域幾乎被雷達(dá)液位計(jì)占據(jù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)，近90%的大型水泥廠、粉磨站的各種庫(kù)房、庫(kù)房都采用了各類雷達(dá)物料。該位置計(jì)也已成功應(yīng)用于云南紅塔滇西水泥公司3條水泥生產(chǎn)線的8個(gè)水泥倉(cāng)，與其他儀表組成一個(gè)新的FCS系統(tǒng)。

　　雷達(dá)料位測(cè)量原理及主要技術(shù)因素

　　雷達(dá)液位計(jì)利用回波測(cè)距原理。發(fā)射天線向被測(cè)目標(biāo)發(fā)射微波，接收天線接收被測(cè)目標(biāo)的微波。信號(hào)處理器將發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)進(jìn)行比較，計(jì)算測(cè)量距離，并計(jì)算出相應(yīng)的電平值。

　　微波脈沖傳播時(shí)間t由下式確定：t= 2a/c (1)

　　式中：a——天線到待測(cè)目標(biāo)的距離；c——微波傳播速度（光速）。

　　由于微波在傳播路徑上存在衰減和干擾反射，因此測(cè)量的關(guān)鍵是能否接收到反射回波并識(shí)別出有效回波。接收到的回波能量Pk可以用簡(jiǎn)化的雷達(dá)方程表示如下：Pk=PτxCxGiGtGr/r4 (2)式中：Pτ——天線輻射功率；C——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，由經(jīng)驗(yàn)決定；Gi——由介電特性和目標(biāo)表面面積決定的反射增益；Gt、Gr——天線發(fā)射和接收效率；r——天線與目標(biāo)之間的距離。

　　由式（2）可知，接收到的回波能量與天線的發(fā)射和接收效率以及天線的輻射功率有關(guān)，因此雷達(dá)物位計(jì)的天線設(shè)計(jì)和形狀很關(guān)鍵，現(xiàn)有天線除了喇叭天線（喇叭口）棒狀天線外，還有平面天線和拋物面天線。對(duì)于介電常數(shù)小的材料，采用電纜作天線或安裝波導(dǎo)。電纜和波導(dǎo)延伸到倉(cāng)庫(kù)或倉(cāng)庫(kù)的底部。傳輸發(fā)送和接收的電磁波，增強(qiáng)回聲