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雷达料位计

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雷达料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绳传播,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。
雷达料位计的测量原理和雷达液位计以及雷达水位计的测量原理是一样的,只不过它们的测量的介质不一样,应用的环境也不一样。
 
 
基本原理
雷达波是一种特殊形式的电磁波,雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。
 
发射-反射-接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收,雷达料位计雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。
即:h= H–vt/2
式中 h为料位;H为槽高; v为雷达波速度;t为雷达波发射到接收的间隔时间
 
 
安装应注意的问题:
(1)当测量液态物料时,传感器的轴线和介质表面保持垂直;当测量固态物料时,由于固体介质会有一个堆角,传感器要倾斜一定的角度。
(2)尽量避免在发射角内有造成假反射的装置。特别要避免在距离天线最近的1/3锥形发射区内有障碍装置(因为障碍装置越近,虚假反射信号越强)。若实在避免不了,建议用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度,使传感器较容易地将虚假信号滤出。
(3)要避开进料口,以免产生虚假反射。
(4)传感器不要安装在拱形罐的中心处(否则传感器收到的虚假回波会增强),也不能距离罐壁很近安装,最佳安装位置在容器半径的1/2处。
(5)要避免安装在有很强涡流的地方。如:由于搅拌或很强的化学反应等,建议采用导波管或旁通管测量。
(6)若传感器安装在接管上,天线必须从接管伸出来。喇叭口天线伸出接管至少10mm。棒式天线接管长度最大100或250mm。接管直径最小250mm。可以采取加大接管直径的方法,以减少由于接管产生的干扰回波。
(7)关于导波管天线:导波管内壁一定要光滑,下面开口的导波管必须达到需要的最低液位,这样才能在管道中进行测量。传感器的类型牌要对准导波管开孔的轴线。若被测介电常数小于4,需在导波管末端安装反射板,或将导波管末端弯成一个弯度,将容器底的反射回波折射走。
 
 
应用中存在的问题及解决方法:
有些工况下所使用的雷达料位计,因为传感器安装位置不当及条件所致,出现了一些问题,下面将对一些使用中的问题提出解决方案,供大家参考。
1.探头结疤和频繁故障的解决方法
第一个办法是将探头安装位置提高,但是有时候安装条件限制,不能提高的情况下,就应采用将料位测量值与该槽的泵联锁的办法,解决这一难题:将最高料位设定值减小0.5m左右,当料位达到该最高值时,即可停进料泵或开启出料泵。
2.关于泡沫对测量的影响:
干泡沫和湿泡沫能将雷达波反射回来,对测量无影响;中性泡沫则会吸收和扩散雷达波,因而严重影响回波的反射甚至没有回波。当介质表面为稠而厚的泡沫时,测量误差较大或无法测量,在这种工况下,雷达料位计不具有优势,这是其应用的局限性。
3.对于天线结疤的处理:
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有影响。可用压缩空气吹扫(或清水冲洗),且冷却的压缩空气可降低法兰和电器元件的温度。还可用酸性清洗液清洗碱性结疤,但在清洗期间不能进行料位测量。
 
 
应用指南
雷达料位计适用于酸碱储罐、浆料储罐、固体颗粒、小型储油罐。各类导电、非导电介质、腐蚀性介质。如煤仓、灰仓、油罐、酸罐等。


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