定華雷達(dá)知識講堂：雷達(dá)液位計的特性及故障處理

近年來，雷達(dá)液位計以其液位測量死區(qū)小、連續(xù)測量精度高、受介質(zhì)特性影響小、測量范圍大、耐高溫高壓能力強(qiáng)和采用非接觸式測量方式等優(yōu)點(diǎn)，在化工行業(yè)得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

但是，由于被測對象比較復(fù)雜，受高溫高壓高腐蝕，還有泡沫、攪拌、蒸汽等諸多原因的嚴(yán)重破壞，造成雷達(dá)液位計頻繁出現(xiàn)故障，儀表維護(hù)量大，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)裝置。

因此，分析雷達(dá)液位計的構(gòu)成和工作原理，探索日常維護(hù)措施和故障處理方法，維護(hù)雷達(dá)液位計正常工作和運(yùn)行，是非常重要的研究課題。

1 雷達(dá)液位計測量原理

目前常用的是調(diào)頻連續(xù)波方法，在所有高性能的雷達(dá)液位計中都可以應(yīng)用。雷達(dá)液位計由天線發(fā)射出微波，當(dāng)回波被天線接收以后，由于信號頻率不斷變化，與此時發(fā)射的信號相對比，回波的頻率也稍也不同。發(fā)射頻率與回波之間的差異，可以讓我們準(zhǔn)確計算出物料面的距離。

2 雷達(dá)液位計的安裝要求

為了保證雷達(dá)液位計長周期無故障的運(yùn)行，科學(xué)的安裝是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，在安裝中需要做到：

1）測量槽壁與天線要保持平行，以有利于微波的傳播；

2）安裝位置距離應(yīng)大于槽壁300mm,離槽壁應(yīng)為槽直徑的1/6處，若不能保持足夠的距離，則微波發(fā)射到槽壁上時，回波信號會出現(xiàn)異常，造成虛假的回波信號。而我們在調(diào)試儀器的時候應(yīng)該對虛假回波進(jìn)行存儲；

3）儀器不能安裝在入料口上方，并且要盡量避開下料區(qū)、進(jìn)料簾及漩渦。這是因?yàn)橐后w在注入時，被測液體反射的有效回波要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所產(chǎn)生的虛假回波，而漩渦會引起不規(guī)則液位，散弱微波信號的產(chǎn)生，導(dǎo)致有效信號的衰減；

4）針對易結(jié)晶和具有腐蝕性的物體在進(jìn)行測量時，介質(zhì)會對傳感器造成不良影響，建議選用帶有分離法蘭結(jié)構(gòu)和聚四氟乙烯測量窗的儀器。為了防止天線上存在的結(jié)晶物影響儀表正常工作，也為了避免高溫對雷達(dá)天線的影響，因?yàn)榫鬯姆蚁┠艹惺艿淖罡邷囟葹?00℃，必需保證法蘭斷面和最高液位間有至少100到800mm的安全距離；

3 日常維護(hù)及故障處理

1）檢查供電是否正常。在日常維護(hù)中，最關(guān)鍵的檢查點(diǎn)是輸出電流、電源電壓和表體溫度。通電后，儀表在幾分鐘左右即可正常工作，若儀表出現(xiàn)異常，無正常輸出，則應(yīng)檢查是否真正接上電源，保險絲有無燒壞。若是不超過兩個月的短期停運(yùn)，則不必切斷儀表電源；

2）檢查通訊是否正常。若通訊正常時，可通過安裝了雷達(dá)調(diào)試軟件的手提電腦、雙向調(diào)制/解調(diào)器接入現(xiàn)場通訊單元，在操作界面上可讀取雷達(dá)的組態(tài)數(shù)據(jù)，發(fā)射波、反射波強(qiáng)度等所有數(shù)據(jù)。若讀不到，則通訊出現(xiàn)故障。這時可用這些設(shè)備到雷達(dá)頭處接入信號線，以準(zhǔn)確判斷故障所在；

3）使用溫度。雷達(dá)頭.內(nèi)部的使用溫度為65℃左右。若被測介質(zhì)溫度很高，則可能會超過，一般使用情況下是不會超過這個溫度的。如果出現(xiàn)超過65℃的情況，絕對不可以用水或者其它液體來降溫冷卻，可以經(jīng)φ6x1 紫銅管子吹入少量的儀表風(fēng)到雷達(dá)表頭，科學(xué)的降低表頭內(nèi)部的溫度；

4）漫發(fā)射。若出現(xiàn)液位較低或無液位時，最大的原因可能是測試容器底部有支架、管道，或者在工藝過程中產(chǎn)生了蒸汽，對雷達(dá)波形成漫發(fā)射而導(dǎo)致液位失靈，此時，可等到工藝液位正常后，重啟一下會自動恢復(fù)。而因蒸汽造成的漫反射，則等溫度正常后就會自動恢復(fù)；

5）儀表輸出總在最大值。在使用過程中若發(fā)現(xiàn)儀表輸出總在最大值，可能是兩種原因造成的，一是用于檢測返回信號的石英下面有水珠，另一原因是石英晶體沾上物料或臟物。針對第一種情況，用水清洗后即可解決，使其恢復(fù)正常工作。第二種情況下處理較復(fù)雜，應(yīng)關(guān)掉球閥，拆下罩子和石英窗法蘭，在擦拭石表面時，不能選用堿性溶劑，要用棉布蘸汽油或酒精等溶劑進(jìn)行擦拭，不要拆開石英窗固定螺釘，也不能使用金屬鉗子，以免不小心蹭破石英窗表面的噴涂層，最后，擦干凈石英玻璃后，按要求更換新的不繡鋼纏繞墊圈，再重新安裝石英窗法蘭，以避免發(fā)生泄露；

6）天線沾污、結(jié)晶。對待輕污油罐出現(xiàn)故障時，應(yīng)首先考慮天線沾污、結(jié)晶的可能性，處理方法是，斷電后，佩戴合適的防護(hù)器具，拆下雷達(dá)傾斜放下，用抹布擦去污物或結(jié)晶，不要讓天線彎曲受損，注意輕拿輕放，切忌鐵器刮擦，以免破壞到天線表皮；

7）查看診斷信息。若儀表出現(xiàn)故障，排除以上幾種可能性后，可檢查其故障代碼，以進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷和及時處理，若儀表故障仍未排除，則斷電，調(diào)換新的功能完好的雷達(dá)板卡甚至是底板、天線，通電并進(jìn)行必要的組態(tài)后，逐個測試以判定故障出現(xiàn)在哪一個部位。

4 結(jié)論

當(dāng)前，雷達(dá)液位計以其優(yōu)越的性能，先進(jìn)的雷達(dá)測量技術(shù)，在化工領(lǐng)域得到發(fā)揮著重要的作用。但是，我們要對雷達(dá)技術(shù)熟練掌握，對生產(chǎn)現(xiàn)場深入了解，才能降低雷達(dá)儀表的故障率、充分發(fā)揮其應(yīng)有的性能，真正實(shí)現(xiàn)其高精度、高可靠性的穩(wěn)定運(yùn)行。

審核編輯黃宇