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定华雷达知识讲堂:雷达液位计的特性及故障处理

更新时间:2023-02-15      点击次数:444

近年来,雷达液位计以其液位测量死区小、连续测量精度高、受介质特性影响小、测量范围大、耐高温高压能力强和采用非接触式测量方式等优点,在化工行业得到广泛的推广和应用。

 

但是,由于被测对象比较复杂,受高温高压高腐蚀,还有泡沫、搅拌、蒸汽等诸多原因的严重破坏,造成雷达液位计频繁出现故障,仪表维护量大,严重影响了生产装置。

 

因此,分析雷达液位计的构成和工作原理,探索日常维护措施和故障处理方法,维护雷达液位计正常工作和运行,是非常重要的研究课题。

 

 

1 雷达液位计测量原理

 

目前常用的是调频连续波方法,在所有高性能的雷达液位计中都可以应用。雷达液位计由天线发射出微波,当回波被天线接收以后,由于信号频率不断变化,与此时发射的信号相对比,回波的频率也稍也不同。发射频率与回波之间的差异,可以让我们准确计算出物料面的距离。

 

2 雷达液位计的安装要求

 

为了保证雷达液位计长周期的运行,科学的安装是至关重要的环节,在安装中需要做到:

 

1)测量槽壁与天线要保持平行,以有利于微波的传播;

 

2)安装位置距离应大于槽壁300mm,离槽壁应为槽直径的1/6处,若不能保持足够的距离,则微波发射到槽壁上时,回波信号会出现异常,造成虚假的回波信号。而我们在调试仪器的时候应该对虚假回波进行存储;

 

3)仪器不能安装在入料口上方,并且要尽量避开下料区、进料帘及漩涡。这是因为液体在注入时,被测液体反射的有效回波要远远小于所产生的虚假回波,而漩涡会引起不规则液位,散弱微波信号的产生,导致有效信号的衰减;

 

4)针对易结晶和具有腐蚀性的物体在进行测量时,介质会对传感器造成不良影响,建议选用带有分离法兰结构和聚四氟乙烯测量窗的仪器。为了防止天线上存在的结晶物影响仪表正常工作,也为了避免高温对雷达天线的影响,因为聚四氟乙烯能承受的最高温度为200℃,必需保证法兰断面和最高液位间有至少100到800mm的安全距离;

 

3 日常维护及故障处理

 

1)检查供电是否正常。在日常维护中,最关键的检查点是输出电流、电源电压和表体温度。通电后,仪表在几分钟左右即可正常工作,若仪表出现异常,无正常输出,则应检查是否真正接上电源,保险丝有无烧坏。若是不超过两个月的短期停运,则不必切断仪表电源;

 

2)检查通讯是否正常。若通讯正常时,可通过安装了雷达调试软件的手提电脑、双向调制/解调器接入现场通讯单元,在操作界面上可读取雷达的组态数据,发射波、反射波强度等所有数据。若读不到,则通讯出现故障。这时可用这些设备到雷达头处接入信号线,以准确判断故障所在;

 

3)使用温度。雷达头.内部的使用温度为65℃左右。若被测介质温度很高,则可能会超过,一般使用情况下是不会超过这个温度的。如果出现超过65℃的情况,绝对不可以用水或者其它液体来降温冷却,可以经φ6x1 紫铜管子吹入少量的仪表风到雷达表头,科学的降低表头内部的温度;

 

4)漫发射。若出现液位较低或无液位时,最大的原因可能是测试容器底部有支架、管道,或者在工艺过程中产生了蒸汽,对雷达波形成漫发射而导致液位失灵,此时,可等到工艺液位正常后,重启一下会自动恢复。而因蒸汽造成的漫反射,则等温度正常后就会自动恢复;

 

5)仪表输出总在最大值。在使用过程中若发现仪表输出总在最大值,可能是两种原因造成的,一是用于检测返回信号的石英下面有水珠,另一原因是石英晶体沾上物料或脏物。针对第一种情况,用水清洗后即可解决,使其恢复正常工作。第二种情况下处理较复杂,应关掉球阀,拆下罩子和石英窗法兰,在擦拭石表面时,不能选用碱性溶剂,要用棉布蘸汽油或酒精等溶剂进行擦拭,不要拆开石英窗固定螺钉,也不能使用金属钳子,以免不小心蹭破石英窗表面的喷涂层,最后,擦干净石英玻璃后,按要求更换新的不绣钢缠绕垫圈,再重新安装石英窗法兰,以避免发生泄露;

 

6)天线沾污、结晶。对待轻污油罐出现故障时,应首先考虑天线沾污、结晶的可能性,处理方法是,断电后,佩戴合适的防护器具,拆下雷达倾斜放下,用抹布擦去污物或结晶,不要让天线弯曲受损,注意轻拿轻放,切忌铁器刮擦,以免破坏到天线表皮;

 

7)查看诊断信息。若仪表出现故障,排除以上几种可能性后,可检查其故障代码,以进行准确的诊断和及时处理,若仪表故障仍未排除,则断电,调换新的功能完好的雷达板卡甚至是底板、天线,通电并进行必要的组态后,逐个测试以判定故障出现在哪一个部位。

 

4 结论

 

当前,雷达液位计以其优越的性能,先进的雷达测量技术,在化工领域得到发挥着重要的作用。但是,我们要对雷达技术熟练掌握,对生产现场深入了解,才能降低雷达仪表的故障率、充分发挥其应有的性能,真正实现其高精度、高可靠性的稳定运行。

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