1、本文概述
     隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，測(cè)量?jī)x表的相關(guān)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。在電廠生產(chǎn)過(guò)程中，基于不同測(cè)量原理的各種類(lèi)型液位儀表、流量?jī)x表在有著大量的使用，其中液位測(cè)量是一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù)。目前用來(lái)測(cè)量液位的方式非常多，雷達(dá)液位計(jì)就是其中較為普遍的一種，本文就針對(duì)于電廠中使用液位計(jì)的現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要介紹了雷達(dá)式液位計(jì)的工作原理，以及雷達(dá)液位計(jì)與雷達(dá)導(dǎo)波液位工作方式的不同點(diǎn)，論述了雷達(dá)導(dǎo)波液位在電廠生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)遇到問(wèn)題的處理方法進(jìn)行了探討。

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1.1雷達(dá)液位計(jì)的工作原理
　　雷達(dá)液位計(jì)采用“發(fā)射一反射一接收”的工作模式。其測(cè)量原理是:雷達(dá)液位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測(cè)對(duì)象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比，雷達(dá)液位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間，而電磁波的傳播速度為常數(shù)，則可計(jì)算出液面到雷達(dá)天線的距離，從而測(cè)得液體的液位。
　　(1)偷入
　　距離物料表面的距離D與脈沖的時(shí)間行程T
　　成正比:D=CxTl2(其中C為光速)
　　因空罐的距離E已知，則物位L為:L=E一D
　　(如圖1所示)。


　　(2)輸出
　　通過(guò)輸人空罐高度E(=零點(diǎn))，滿罐高度F(=滿量程)及一些應(yīng)用參數(shù)來(lái)設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動(dòng)使儀表適應(yīng)測(cè)量環(huán)境，對(duì)應(yīng)于4}20mA輸出。
　　圖1液位測(cè)量參數(shù)
　　1.2雷達(dá)導(dǎo)波液位計(jì)
　　導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩、桿式探頭傳導(dǎo)，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)被儀表內(nèi)的接收器，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化成物位信號(hào)，從而測(cè)得實(shí)際液位的高度。
　　1.3雷達(dá)液位計(jì)與雷達(dá)導(dǎo)波液位計(jì)的區(qū)別
　　雷達(dá)液位計(jì)和導(dǎo)波雷達(dá)一般情況可以通用，但也有一些區(qū)別。根據(jù)測(cè)量方式，這種雷達(dá)導(dǎo)波液位計(jì)與前者的不同是利用鋼纜傳輸信號(hào)，即需要一種傳輸介質(zhì)，而一旦在傳輸過(guò)程中遇到其他阻隔，就會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)信號(hào)。但從另一方面來(lái)說(shuō)，也避免了前者容易產(chǎn)生回波、虛假波的狀況，所以說(shuō)，這兩種液位計(jì)各有優(yōu)缺點(diǎn)。
　　以下是兩種液位計(jì)在工作原理和測(cè)量方式的比較(見(jiàn)表1)。


　　(1)雷達(dá)液位計(jì)幾乎能用于所有液體的液位測(cè)量。并且不受槽內(nèi)液體的密度、濃度等物理特性的影響。
　　(2)雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量是發(fā)出的電磁波能穿過(guò)真空，不需要傳播介質(zhì)，不受大氣、蒸汽、槽內(nèi)揮發(fā)霧的影響。
　　(3)普通雷達(dá)可以互換使用，而導(dǎo)波雷達(dá)由于導(dǎo)波桿(纜)長(zhǎng)度根據(jù)原工況固定，一般不能互換使用。雷達(dá)液位計(jì)大的缺點(diǎn)在于:電磁波在液位表面反射時(shí)，信號(hào)會(huì)衰減，當(dāng)信號(hào)衰減過(guò)小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)液位計(jì)無(wú)法測(cè)量到足夠的電磁波信號(hào)，從而失去監(jiān)視。
　　1.4特殊工況下導(dǎo)波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)
　　(1)如罐內(nèi)有攪拌，介質(zhì)波動(dòng)大，此時(shí)用底部固定的導(dǎo)波雷達(dá)測(cè)量值比普通雷達(dá)穩(wěn)定;
　　(2)小罐體內(nèi)的物位測(cè)量，由于安裝測(cè)量空間小(或罐內(nèi)干擾物較多)，一般普通雷達(dá)不適用，這時(shí)導(dǎo)波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)了;
　　(3)低介電常數(shù)的工況，由于普通雷達(dá)發(fā)射的波是發(fā)散的，當(dāng)介質(zhì)介電常數(shù)過(guò)低時(shí)，信號(hào)太弱測(cè)量不穩(wěn)定，導(dǎo)波雷達(dá)波是沿導(dǎo)波桿傳播信號(hào)相對(duì)穩(wěn)定二
　　(4)一般的導(dǎo)波雷達(dá)還有底部探測(cè)功能，可以根據(jù)底部回波信號(hào)能測(cè)量值加以修正，使信號(hào)更為穩(wěn)定準(zhǔn)確。

　　2雷達(dá)導(dǎo)波液位計(jì)在電廠的應(yīng)用和安裝注意事項(xiàng)
　　口前，雷達(dá)導(dǎo)波液位計(jì)在電廠的使用比較**，在燃機(jī)電廠主要應(yīng)用于油罐油位的測(cè)量。由于雷達(dá)式液位計(jì)的測(cè)量是基于波的反射原理，因此，對(duì)液位計(jì)的安裝也有一些特殊的要求。
　　2.1測(cè)點(diǎn)位置的選擇和安裝注意事項(xiàng)
　　(1)傳感器中心線須與被測(cè)液位垂直，不能傾斜;
　　(2)防止漫反射;
　　(3)液位計(jì)在測(cè)量底部和頂部都有一定的死區(qū)
　　(4)避免碰到障礙物，形成虛假波。
　　在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)安裝中，依據(jù)廠方推薦的安裝指南，避免了許多問(wèn)題。
　　安裝位置遠(yuǎn)離進(jìn)料口，在電廠油罐測(cè)量的運(yùn)用時(shí)，因?yàn)橛凸捱M(jìn)口管道一般設(shè)置在下部，所以，能夠避開(kāi)的選擇余地相對(duì)要大。但是，由于油罐底部結(jié)果相對(duì)復(fù)雜，會(huì)設(shè)置有一些加熱裝置等，因此，實(shí)際選擇測(cè)點(diǎn)位置時(shí)，必須做到:避開(kāi)底部障礙物;與底部設(shè)施保持一定距離。
　　而且，根據(jù)要求，液位計(jì)不能安裝在罐頂?shù)闹行奈恢?。通常油罐頂部都是有弧度型的，由此，卻引發(fā)了一系列的問(wèn)題，如:傳感器的量程設(shè)置，不能簡(jiǎn)單地按照油罐的實(shí)際標(biāo)高來(lái)設(shè)定。
　　2.2液位計(jì)選擇，尤其是導(dǎo)波雷達(dá)鋼纜長(zhǎng)度的選擇注意事項(xiàng)
　　(1)準(zhǔn)確測(cè)量出液位計(jì)安裝位置到底部的實(shí)際距離二
　　(2)不能忽略安裝法蘭(容器接管)到罐的距離。
　　2.3雷達(dá)導(dǎo)波液位計(jì)安裝、調(diào)試注意事項(xiàng)
　　(1)安裝時(shí)不能彎曲探頭。
　　(2)探頭不能接觸到安裝底座。
　　(3)鋼纜探頭需垂直，不能發(fā)生彎曲，也不能太長(zhǎng)，碰到罐壁。

　　3現(xiàn)場(chǎng)使用中遇到的具體問(wèn)題解析
　　3.1現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試
　　在電廠的實(shí)際應(yīng)用中，雷達(dá)導(dǎo)波液位計(jì)正常投用關(guān)鍵的步驟是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。
　　現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中基本的參數(shù)設(shè)定包括:
　　雷達(dá)液位計(jì)零位及滿度的設(shè)置;油罐罐高的設(shè)置;傳感器死區(qū)的設(shè)定(見(jiàn)圖2)。


　　A,:頂部死區(qū):表示測(cè)量量程的上限頂部到法蘭下表面的小距離。如果進(jìn)人死區(qū)，儀表輸出值將進(jìn)人故障保險(xiǎn)輸出狀態(tài)。
　　Az:底部死區(qū):表示探頭末端有一段測(cè)量不到的區(qū)域。
　　D:非測(cè)量區(qū)域:儀表測(cè)量不到的區(qū)域。
　　另外，由于油罐的實(shí)際情況，在實(shí)際測(cè)量中存在偏差，可以進(jìn)行適量的修正，即參考偏移量的設(shè)置和罐底偏移量的設(shè)置。
　　3.2故障分析
　　儀表設(shè)備的檢測(cè)，就是為了對(duì)所測(cè)的物理量進(jìn)行監(jiān)控，液位計(jì)的作用就是測(cè)量液位的波動(dòng)情況，因此，運(yùn)行過(guò)程中隨時(shí)會(huì)收到這樣的報(bào)警信號(hào):
　　(1)液位測(cè)量值偏高—測(cè)量值進(jìn)人死區(qū)，或在測(cè)量量程以外，測(cè)量值不正確或被凍結(jié)。
　　此時(shí)，實(shí)際液位應(yīng)該偏高，可能溢出，應(yīng)降低液位以達(dá)到安全位置。
　　(2)液位測(cè)量值偏低—液位低于探頭位置或在測(cè)量范圍外，測(cè)量值不正確或被凍結(jié)。
　　此時(shí)，實(shí)際液位可能確實(shí)偏低，需要進(jìn)料，使液位高于探頭位置即可恢復(fù)正常。
　　(3)液位測(cè)量信號(hào)丟失—儀表不能發(fā)現(xiàn)介質(zhì)表面(通常顯示是溢出信號(hào))。此時(shí)，油罐可能是空罐，或滿罐已進(jìn)人死區(qū)。若是空則需要進(jìn)料;若滿罐已進(jìn)人死區(qū)，則需排料。
　　(4)溢出—罐內(nèi)液位已滿或超出測(cè)量量程范圍，有時(shí)會(huì)直接顯示“液位高”此時(shí)應(yīng)降低液位以達(dá)到安全位置。
　　而當(dāng)液位計(jì)發(fā)生故障時(shí)，還可以通過(guò)檢測(cè)波形來(lái)分析故障原因，這部分工作通常是在廠家的指導(dǎo)下共同完成的。
　　3.3運(yùn)用導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)液位時(shí)碰到的情況
　　(1)液位顯示不穩(wěn)，明顯晃動(dòng);
　　(2)液位突然竄至滿刻度，并處于超量程狀態(tài)。儀表輸出為22mA電流。
　　根據(jù)資料查詢(xún)，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)液位跳變的
　　原因大約有以下幾種情況:
　　1)容器進(jìn)料時(shí)，導(dǎo)波雷達(dá)離進(jìn)料口太近。這個(gè)情況可以改變導(dǎo)波雷達(dá)的安裝位置來(lái)避免二
　　2)容器即將空時(shí)，導(dǎo)波雷達(dá)的探頭**和液位分開(kāi)，雷達(dá)波從探頭**直接被反射回來(lái)，常常也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)跳變，這個(gè)情況重新做好補(bǔ)償曲線會(huì)有幫助;
　　3)容器內(nèi)在探頭附近有個(gè)障礙物(金屬突起或安裝了其它儀表)，當(dāng)液位沒(méi)過(guò)障礙物時(shí)，這個(gè)障礙物對(duì)雷達(dá)波的影響會(huì)放大，導(dǎo)致液位跳變，這個(gè)情況要清除障礙物。
　　在運(yùn)行中，經(jīng)常碰到的是第2種情況。鑒于此類(lèi)現(xiàn)象時(shí)往往處于低液位，因此不希望PLC顯示超量程狀態(tài)(22mA)，為此，特意聯(lián)系廠家，將此時(shí)的輸出電流鎖定為3.5mA，屏幕顯示為"0.00m"。
　　此外，在實(shí)際測(cè)量中，也會(huì)發(fā)生由于天氣情況的變化導(dǎo)致信號(hào)失靈的現(xiàn)象:例如夏季雷雨天氣，雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量模塊遭雷擊損壞，無(wú)法正常監(jiān)測(cè)。遇到類(lèi)似情況，就必須更新設(shè)備了。

　　4結(jié)語(yǔ)
　　任何檢測(cè)設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中都會(huì)碰到些問(wèn)題，雷達(dá)導(dǎo)波液位計(jì)也不例外。尤其是在調(diào)試的初級(jí)階段，有時(shí)液位計(jì)的測(cè)量與實(shí)際液位存在偏差，因此，需要不斷調(diào)整某些參數(shù)的設(shè)置，方能達(dá)到佳的檢測(cè)效果。
　　當(dāng)前，雷達(dá)導(dǎo)波液位計(jì)在電廠中的應(yīng)用越來(lái)越**，隨時(shí)會(huì)碰到各種意想不到的缺陷，只有不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，熟悉和掌握檢測(cè)設(shè)備的各項(xiàng)性能，才能更好地提高熱工檢測(cè)的準(zhǔn)確性，為電廠主設(shè)備的正常安全運(yùn)行提供保障。

上一條：對(duì)于解決磁翻板液位計(jì)“亂磁”及“浮子卡死”問(wèn)題的新型設(shè)計(jì)安裝
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