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雷達液位計測量不可靠原因分析
2019-07-10
雷達液位計在環(huán)保、電力、石油、化工、鋼鐵等行業(yè)有著廣泛應用，是與雷達波所具有的不受被測介質密度、介電常數、導電率、以及泡沫、煙霧、蒸汽介質等變化的環(huán)境影響，可靠測量液位分不開的。盡管雷達液位計優(yōu)點很多，但由于被測對象和工況極其復雜，在使用過程中，雷達液位計難免會出現(xiàn)故障，影響準確測量。一般來講，雷達液位計測量不可靠，或者說測量值明顯失真，主要表現(xiàn)為液位變化而測量值恒為常數，或當儲罐排空或將滿時儀表保持一個明顯的假料位，也或者表現(xiàn)為槽罐內物料將滿時顯示彈回一個低值。那么，雷達液位計測量不可靠的原因是什么呢？
雷達液位計是根據微波在發(fā)射一反射一接收這一過程中，時間行程或頻率差來進行測量的，因此微波不受任何干擾地到達被測介質的液面是儀表理想的使用條件，但受雷達液位計安裝位置的限制，實際應用中這種要求很難達到。
在物料排空時，天線或附近的凝聚物會產生干擾回波。物料排空時槽罐內固定組件引起強烈干擾回波，像工業(yè)槽罐中的下料口、蒸汽加熱盤管、攪拌葉片、溫度元件、固定鋼梁等阻擋物都會產生干擾回波。一個典型儲槽中的回波分布如下圖所示：
包絡線是描述容器內雷達反射波分布與強度的曲線。上圖右側的包絡線很直觀地顯示：儲罐內的溫度元件、攪拌葉片和加熱管產生了較強的干擾回波，增加了儀表辨識正確測量回波的難度。
二、壓力和溫度
1．壓力對雷達液位計可靠測量的影響
雷達液位計在傳播微波信號時不受空氣密度的影響，所以在真空和受壓狀態(tài)下，雷達液位計都能正常工作。但受雷達探測器結構的限制，當容器內的操作壓力高到某一范圍時，雷達液位計便會產生較大的測量誤差，因此，實際測量時，應注意不能超過廠家出廠時允許的壓力值，以確保雷達液位計測量的可靠性。
2．溫度對雷達液位計可靠測量的影響
雷達液位計發(fā)射微波無需以空氣作為傳播介質，所以介質溫度變化對微波的傳播速度的影響微乎其微。但是雷達液位計的傳感器和天線部分卻不耐高溫，如果這部分溫度太高則會影響雷達液位計的可靠測量和正常工作。
為此，在使用雷達液位計測量高溫介質時，需要釆用空氣或水強制冷卻等降溫措施，或使天線喇叭口和最高液位之間保持一定距離，以避免天線受到高溫影響。
三、工藝過程特性
以氧化鋁行業(yè)為例，由于氧化鋁流程的各種料漿均以水為載體，因此介電常數較大，對微波的反射能力較好，并且使用雷達液位計的槽罐多為常壓，能夠在不停車的情況下維護檢修。但工藝的特殊性也使得測量面對許多不利因素：
1．多下料口。
2．許多料漿粘稠易結疤，當天線存在厚而濕的結疤會對微波產生強烈的反射，使儀表測量值保持一個恒定的高液位值。當開啟“近現(xiàn)場抑制”后，又因為儀表接收不到有效的測量回波而出現(xiàn)“失波”錯誤或死機。
3．為防止料漿沉積硬結，槽內多有攪拌，且攪拌使得液面震蕩，有時還會有泡沫、旋渦產生。
4．高濃度加熱蒸汽。
上述因素，尤其是在多種因素的綜合作用下，雷達液位計的測量條件就變得極為復雜，往往產生較強的干擾回波或導致測量回波丟失，進而使得儀表測量失真，使測量不可靠性增加。
事實上，導致雷達液位計測量不可靠的原因有很多，但常見原因主要有以下幾點：
一、雷達液位計的安裝位置雷達液位計是根據微波在發(fā)射一反射一接收這一過程中，時間行程或頻率差來進行測量的，因此微波不受任何干擾地到達被測介質的液面是儀表理想的使用條件，但受雷達液位計安裝位置的限制，實際應用中這種要求很難達到。
在物料排空時，天線或附近的凝聚物會產生干擾回波。物料排空時槽罐內固定組件引起強烈干擾回波，像工業(yè)槽罐中的下料口、蒸汽加熱盤管、攪拌葉片、溫度元件、固定鋼梁等阻擋物都會產生干擾回波。一個典型儲槽中的回波分布如下圖所示：
包絡線是描述容器內雷達反射波分布與強度的曲線。上圖右側的包絡線很直觀地顯示：儲罐內的溫度元件、攪拌葉片和加熱管產生了較強的干擾回波，增加了儀表辨識正確測量回波的難度。
二、壓力和溫度
1．壓力對雷達液位計可靠測量的影響
雷達液位計在傳播微波信號時不受空氣密度的影響，所以在真空和受壓狀態(tài)下，雷達液位計都能正常工作。但受雷達探測器結構的限制，當容器內的操作壓力高到某一范圍時，雷達液位計便會產生較大的測量誤差，因此，實際測量時，應注意不能超過廠家出廠時允許的壓力值，以確保雷達液位計測量的可靠性。
2．溫度對雷達液位計可靠測量的影響
雷達液位計發(fā)射微波無需以空氣作為傳播介質，所以介質溫度變化對微波的傳播速度的影響微乎其微。但是雷達液位計的傳感器和天線部分卻不耐高溫，如果這部分溫度太高則會影響雷達液位計的可靠測量和正常工作。
為此，在使用雷達液位計測量高溫介質時，需要釆用空氣或水強制冷卻等降溫措施，或使天線喇叭口和最高液位之間保持一定距離，以避免天線受到高溫影響。
三、工藝過程特性
以氧化鋁行業(yè)為例，由于氧化鋁流程的各種料漿均以水為載體，因此介電常數較大，對微波的反射能力較好，并且使用雷達液位計的槽罐多為常壓，能夠在不停車的情況下維護檢修。但工藝的特殊性也使得測量面對許多不利因素：
1．多下料口。
2．許多料漿粘稠易結疤，當天線存在厚而濕的結疤會對微波產生強烈的反射，使儀表測量值保持一個恒定的高液位值。當開啟“近現(xiàn)場抑制”后，又因為儀表接收不到有效的測量回波而出現(xiàn)“失波”錯誤或死機。
3．為防止料漿沉積硬結，槽內多有攪拌，且攪拌使得液面震蕩，有時還會有泡沫、旋渦產生。
4．高濃度加熱蒸汽。
上述因素，尤其是在多種因素的綜合作用下，雷達液位計的測量條件就變得極為復雜，往往產生較強的干擾回波或導致測量回波丟失，進而使得儀表測量失真，使測量不可靠性增加。
（深圳計為自動化技術有限公司市場部2019年7月10日發(fā)布）
TAGS : 雷達液位計
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