雷达液位计

一、雷达液位计的工作原理：
雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。射频导纳料位仪由传感器和控制仪表组成，传感器可采用棒式、同轴或缆式探极安装于仓顶。传感器中的脉冲卡可以把物位变化转换为脉冲信号送给控制仪表，控制仪表经运算处理后转换为工程量显示出来，从而实现了物位的连续测量。总结来讲就是：发射→反射→接收。

二、雷达液位计常见问题及处理方法：

1、仪表本身问题导致的故障及处理：

　　如果仪表测量异常，通过检查，发现天线的状态、安装情况一切正常，罐体内又无障碍物，基本可以确定故障的原因在仪表本身。
　较为常见的有以下几点：
　　①、仪表软硬件故障。将软件升级、更换仪表或者将仪表退回处理。
　　②、电流信号大于22mA或0mA。该故障多为电子部件损坏所致。处理办法：应及时更换仪表或送厂维修。
　　③、4-20mA信号不稳定。该故障多为物位波动所致。处理办法：应通过调整模块或PACTware软件设定合适的积分时间进行处理。
　　④、4-20mA信号丢失。该故障多为供电电源错误接线、没有接电、或供电电压太低或者负载电阻太高所致。
　　处理办法：应通过检查接线，电源是否可靠连接，安装接线图更正；检查电缆是否断开，保险丝是否烧坏，如有断缆等现象，及时进行修理；对于电压太低或负载电阻太高，应注意检查并更正。

2、用旁通管的雷达液位计存在虚假回波：

　　故障原因：因为旁通管的管壁存在毛刺、焊渣、焊封以及附着的杂质，存在可以被探测到的虚假回波信号，影响了真实回波信号的探测，导致雷达液位计显示虚假液位。
　　处理办法：用计算机软件储存消除虚假回波只是暂时的做法，而要较为彻底地解决雷达液位计存在虚假回波显示虚假液位的问题，则应对旁通管进行清理和磨砂处理。并注意在选购时，选购质量相对较好的雷达液位计，尽可能减少此类问题导致的测量故障。

3、仪表的密封不严导致仪表电路出现故障：

　　故障原因：多数仪表电路部分出现故障，是由于电缆进线口、仪表盖密封不严，致使雨水或其他液体、粉尘、潮湿气体等进入仪表内部所致。
　　处理办法：因此在采购时一定要优先选择密封性能较好的雷达液位计，同时应注意正确安装，必要时可为仪表安装保护盖将整个仪表封闭起来。

4、天线结疤影响雷达液位计准确测量：

　　故障现象：介电常数很小的挂料在干燥状态下对测量无影响，而介电常数很高的挂料则对测量影响很大。
　　处理办法：这时可用压缩空气吹扫或清水冲洗或用酸性清洗液定期清洗结疤的方式消除天线结疤现象（但应注意在清洗期间不能进行测量）。

5、冬季雷达液位计天线凝结水或者结冰：

　　处理办法：除应定期进行检查清理外，建议在雷达液位计的外部加装保温和伴热装置，使罐口附近温度基本保持恒定。

6、建立完善的日常维护制度：

　　在使用雷达液位计的过程中，除对故障及时处理外，日常的正确维护也必不可少。一般来讲，在雷达液位计的日常使用和维护的过程中，要注意对以下项目做好检查：
　　1、定期检查仪表的电源电压和输出电流是否正常。
　　2、定期检查仪表的天线是否粘附脏物。
　　3、检查仪表与罐体连接的是否牢固。
　　4、检查各部件连接处的密封情况是否良好。
　　5、定期进行校验。

7、  液位测量存在误差：

　　该故障表现为实际液位和测量值的变化趋势一致，但测量数值不等。该故障在实际应用中较为常见的、也比较容易消除。
　根据雷达液位计的工作原理，实际液位由空罐距离E减去测量参考点到介质表面的距离D求得，因而空罐高度必须准确无误才能保证测量准确可靠，所以，在标定前必须实地测量，以取得最真实的数据。如果仪表接入计算机系统，还应检查仪表满量程参数和计算机组态数据是否一致。采用传统的绳测法测量真实的上空距离，如果实测值与仪表显示上空距离相一致，证明仪表本身品质没有问题。 
   
8、液位的测量值明显失真：

　液位变化而测量值恒为常数是这种故障的主要表现。当储罐排空或将满时，仪表保持一个明显的假料位，也或者表现为槽罐内物料将满时显示弹回一个低值。一般来讲，导致上述故障的原因通常有以下几种：
      ①、介质排空时，天线或附近的凝聚物产生干扰回波。
　　②、天线出现结疤。湿且厚的结疤对微波产生强烈的反射，使仪表测量值保持在一个恒定的高液位值。
　　③、物料排空时，槽罐内固定组件引起强烈回波。

    针对上述故障，一般应采取以下几种方法处理：

　　①、定期清理天线和天线附近的附着物。
　　②、进行“固定组件回波抑制”。雷达液位计除了由软件智能滤除干扰回波外，还可以通过注册干扰波的方法进行固定组件回波抵制。
　　③、激活并合理地设置“窗口抑制”距离。“窗口抑制”也称为“近现场抑制”，此功能用以消除安装法兰焊缝、天线或其附近挂料对测量的影响，是优化测量的一种有效手段。它通过设定近现场抑制距离，仪表将此范围内的回波注册为干扰回波不进行测量。
　　④、槽内物料将满时仪表显示一个较低的料位，是由于液面升高槽内多重回波增加，程序处理时将一束时间行程较长的回波错误地识别为测量回波，从而计算出较大的上空距离。针对这种情况，应修改近现场抑制距离，以消除多重回波的影响。

三、雷达液位计在安装时的注意事项：

1、雷达液位计在地下罐等容器内安装注意事项：

  液位计安装时应尽可能避开进料口、搅拌器、搅拌阀等干扰源，同时要注意避开槽壁的黏附物和阶梯等固定物，以提高信号的可信度，雷达液位计安装位置距离槽壁、罐璧应不小于30cm，避免将内壁上的回波信号误做真实液面的回波信号；雷达液位计安装时要注意在螺母或法兰上的安装标记，安装标记用于对准天线位置，要确保雷达液位计安装时标记要指向*近侧罐壁；雷达天线应垂直于被测介质的表面平行于测量槽壁安装，这样有利于雷达波的传播。无法保证竖直安装的喇叭天线，其*有效测量范围可能会被减小；喇叭天线要注意应伸出液位计的安装短管，以便提高测量精度；对于喇叭型雷达液位计，喇叭口的安装要注意大于安装孔的内表面10mm；而棒式液位计在安装时要注意，天线一定要伸出安装孔，并且安装孔的长度不能超过100 mm。当液位计用于测量椭圆型或圆型的容器液位时，液位计应装在距离中心为1/2R(R为容器半径)的位置上，务必注意不要安装在容器顶的中心处，当雷达安装在容器顶部中心处时雷达波易在容器壁形成多重反射后，*雷达波汇集于容器顶的中心处，形成很强的干扰波，影响雷达液位计的准确测量。

2、在导波管中安装注意事项：

天线安装位置上的校准标记要确保对准引流槽；安装完成后，表壳可以350°旋转，使得接线腔室和液晶显示屏方便查看；可以使用全通径球阀进行测量。导波管必须使用金属管，可以是平行或无缝焊接的不锈钢管，导波管不可以使用搪瓷涂层；管径要均匀，且内壁要始终光滑，当导波管需要延长时，可以通过焊接法兰或套管的方式实现，但是连接处不得有超过 1 mm 的缝隙；导波管两侧如果需要开孔，开孔的位置要对称，并且夹角为 180°；当需要引流槽时，其*孔径和*宽度为管径的 1/10，开孔的位置需要去除毛刺，开孔数量和长度对测量无影响；

3、旁通管中安装注意事项：

当容器内的物料波动较大时，可使用带旁通管的液位计，用以减少介质波动对测量的影响；要特别注意天线安装位置上的校准标记要垂直于罐体连接管。旁通管必须使用金属管，不能有搪瓷涂层或者塑料；管径要均匀，且内壁要始终光滑；旁通管的任何过渡段不得有超过1mm的缝隙；在罐体连接管±20cm处，测量精度会有所降低。选择口径尽可能大的喇叭天线。

4、安装完成后，如何判断安装是否合适：

雷达液位计安装完毕以后，可以使用安装有通讯软件的PC 机查看液位计的回波曲线图，用以判断安装是否合适，如不合适，则需要进一步调整液位计的安装位置，直到液位计能产生满意的回波曲线图，此时液位计显示屏上显示的液位应与实际液位一致。