導波雷達液位計的技術原理及其應用故障處理方法：

　　一.概述

　　物位是工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要參數(shù)。有許多測量料位的方法。對于不同的工作條件和介質(zhì)，可以使用不同測量原理的物位計。幾種常用的料位測量儀器，如吹氣法、靜壓式、浮球式、重錘式和超聲波，都有各自的特點和適用范圍。雷達料位流量計采用先進的雷達測量技術，以其優(yōu)異的性能，特別是在攪拌、高溫、大蒸汽、強介質(zhì)腐蝕性、易結(jié)疤等惡劣的測量條件下，顯示出其性能，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

　　二、原理和技術性能

　　雷達波是電磁波的一種特殊形式，它利用電磁波的特殊性質(zhì)來探測物質(zhì)的水平。電磁波的物理特性類似于可見光，其傳播速度相當于光速。其頻率為300兆赫至3000千兆赫。電磁波可以穿透空間蒸汽和灰塵等干擾源，遇到障礙物時容易被反射。被測介質(zhì)的電導率或介電常數(shù)越好，回波信號的反射效果越好。

　　雷達波，頻率越高，發(fā)射角越小，單位面積能量(磁通量或場強)越大，波的衰減越小，導波雷達液位計的測量效果越好。

　　1.導波雷達液位計的基本原理

　　雷達液位計：主要由發(fā)射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板、顯示器、故障報警器等部分組成。

　　發(fā)射-反射-接收是雷達液位計的基本原理。雷達傳感器的天線以波束的形式發(fā)射Z小于5.8GHz的雷達信號。反射信號仍然被天線接收，雷達脈沖信號從發(fā)射到接收的運行時間與傳感器和介質(zhì)表面之間的距離以及物體的高度成正比。

　　也就是說，h=hvt/2，其中h是物料水平。h是波谷高度;v是雷達波速度;t是雷達波發(fā)射和接收之間的間隔;

　　2 雷達料位物位測量儀的先進技術：

　　(1)新回波處理技術的應用

　　從導波雷達液位計的測量原理可知，導波雷達液位計通過處理雷達波從探頭發(fā)射到介質(zhì)表面然后返回探頭的時間來測量料位。反射信號中混合了許多干擾信號。因此，真實回波的處理和各種虛假回波的識別技術成為導波雷達液位計測量的關鍵因素。

　　(2)測量數(shù)據(jù)處理：

　　由于液位波動和隨機噪聲的影響，檢測信號中混入大量噪聲。為了提高檢測的準確性，對檢測信號進行處理，以盡可能消除噪聲。

　　經(jīng)過大量實驗，該數(shù)據(jù)平滑方法能夠取得令人滿意的結(jié)果。該方法還能有效克服槽內(nèi)攪拌器對測量的影響。

　　(3)導波雷達液位計的特點：由于雷達液位計采用了上述先進的回波處理和數(shù)據(jù)處理技術，并且雷達波具有頻率高、穿透性能好的特點，因此雷達液位計的性能優(yōu)于接觸式液位計和類似的非接觸式液位計。

　　(1)可在惡劣條件下連續(xù)測量。

　　(2)操作簡單，調(diào)試方便。

　　(3)準確、安全、節(jié)能。

　　無需維護，可靠性強。

　　幾乎所有的介質(zhì)都可以測量。

　　三、安裝應注意的問題

　　(1)當測量液體材料時，傳感器的軸和介質(zhì)的表面保持垂直;當測量固體材料時，因為固體介質(zhì)會有一個堆積角，所以傳感器應該傾斜一定的角度。

　　(2)盡量避免裝置在發(fā)射角造成錯誤反射。特別是，有必要避免在天線Z附近的1/3錐形發(fā)射區(qū)域中存在障礙物設備(因為障礙物設備越近，寄生反射信號越強)。如果無法避免，建議使用折射板將過強的假反射信號折射掉。這樣，可以降低虛假回波的能量密度，并且傳感器可以更容易地濾除虛假信號。

　　(3)避開進料口，避免誤反射。

　　(4)傳感器不應安裝在拱形儲罐的中心(否則傳感器接收到的虛假回波會增強)，也不應安裝在靠近儲罐壁的位置。z安裝在容器半徑的1/2處。

　　(5)避免安裝在強渦流的地方。例如，由于攪拌或強烈的化學反應，建議使用導波管或旁通管進行測量。

　　(6)如果傳感器安裝在連接管上，天線從連接管伸出。喇叭天線伸出連接管至少1010毫米。棒狀天線連接管的長度z大于100或250毫米。噴嘴直徑z小250毫米。噴嘴的直徑可以增加，以減少噴嘴產(chǎn)生的干擾回波。

　　(7)關于波導天線：波導內(nèi)壁光滑，開口較低的波導達到要求的Z低液位，以便在管道中進行測量。傳感器的模板應與波導管開口的軸線對齊。如果測得的介電常數(shù)小于4，應在波導管的末端安裝一個反射板，或者將波導管的末端彎曲成一個彎曲，以折射容器底部的反射回波。

　　四.應用中存在的問題及解決方法

　　在某些工作條件下使用的雷達液位計由于傳感器的安裝位置和條件不合適而存在一些問題。我們將提出以下解決方案供您參考。

　　1.探頭結(jié)疤和頻繁故障的解決方案

　　一種方法是增加探頭的安裝位置，但有時當安裝條件有限且無法改善時，應采用料位測量值與罐內(nèi)泵聯(lián)鎖的方法來解決這一難題：將Z高料位設定值降低約0.5m，當料位達到Z高值時，可停止進料泵或啟動出料泵。2.改善導波雷達液位計水災的措施

　　解決這個問題的辦法是把導波雷達液位計變成導波管測量。導波管導波雷達液位計仍安裝在原開口處，導波管高出排氣管約0.2m。因此，即使泥漿從排氣管溢出，料位儀天線也不會被泥漿淹沒，并且避免了攪拌器渦流和來自探頭的大量蒸汽的干擾，從而減少了對探頭的損壞。同時，由于導波管良好的聚焦效果，接收到的雷達波信號更強，達到了良好的測量效果。導波管測量方法的使用可以改善儀表的測量條件和測量性能，具有很高的推廣應用價值。

　　3.泡沫對測量的影響;

　　干泡沫和濕泡沫可以反射回雷達波，對測量沒有影響。中性泡沫會吸收和擴散雷達波，從而嚴重影響回聲的反射，甚至沒有回聲。當介質(zhì)表面厚且泡沫厚時，測量誤差大或無法測量。在這種情況下，導波雷達液位計沒有優(yōu)勢，這是其應用的局限性。

　　4.天線結(jié)疤的處理：

　　在干燥狀態(tài)下，極低介電常數(shù)的懸掛材料對測量沒有影響，而極高介電常數(shù)的懸掛材料對測量有影響。壓縮空氣可用于吹掃(或沖洗)，冷卻的壓縮空氣可降低法蘭和電氣部件的溫度。堿性結(jié)疤也可以用酸性清洗液清洗，但在清洗過程中不能進行液位測量。

　　V.結(jié)束語

　　導波雷達液位計物位測量儀是目前各種物位測量儀器中應用范圍廣、測量方便、維修方便的一種。隨著其價格的進一步降低和性價比的提高，其應用將越來越，并在物位測量中發(fā)揮越來越重要的作用。本文對其進行了系統(tǒng)的闡述，旨在讓廣大維修人員更好的使用和掌握它，希望能給大家提供一些參考和幫助。