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导波雷达液位计的技术原理及其应用故障处理方
发布时间:2022-11-22 17:01浏览次数:

  导波雷达液位计的技术原理及其应用故障处理方法:

  一.概述

  物位是工业生产中的一个重要参数。有许多测量料位的方法。对于不同的工作条件和介质,可以使用不同测量原理的物位计。几种常用的料位测量仪器,如吹气法、静压式、浮球式、重锤式和超声波,都有各自的特点和适用范围。雷达料位流量计采用先进的雷达测量技术,以其优异的性能,特别是在搅拌、高温、大蒸汽、强介质腐蚀性、易结疤等恶劣的测量条件下,显示出其性能,在工业生产中发挥着越来越重要的作用。

  二、原理和技术性能

  雷达波是电磁波的一种特殊形式,它利用电磁波的特殊性质来探测物质的水平。电磁波的物理特性类似于可见光,其传播速度相当于光速。其频率为300兆赫至3000千兆赫。电磁波可以穿透空间蒸汽和灰尘等干扰源,遇到障碍物时容易被反射。被测介质的电导率或介电常数越好,回波信号的反射效果越好。

  雷达波,频率越高,发射角越小,单位面积能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,导波雷达液位计的测量效果越好。

  1.导波雷达液位计的基本原理

  雷达液位计:主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示器、故障报警器等部分组成。

  发射-反射-接收是雷达液位计的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射Z小于5.8GHz的雷达信号。反射信号仍然被天线接收,雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器和介质表面之间的距离以及物体的高度成正比。

  也就是说,h=hvt/2,其中h是物料水平。h是波谷高度;v是雷达波速度;t是雷达波发射和接收之间的间隔;

  2 雷达料位物位测量仪的先进技术:

  (1)新回波处理技术的应用

  从导波雷达液位计的测量原理可知,导波雷达液位计通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回探头的时间来测量料位。反射信号中混合了许多干扰信号。因此,真实回波的处理和各种虚假回波的识别技术成为导波雷达液位计测量的关键因素。

  (2)测量数据处理:

  由于液位波动和随机噪声的影响,检测信号中混入大量噪声。为了提高检测的准确性,对检测信号进行处理,以尽可能消除噪声。

  经过大量实验,该数据平滑方法能够取得令人满意的结果。该方法还能有效克服槽内搅拌器对测量的影响。

  (3)导波雷达液位计的特点:由于雷达液位计采用了上述先进的回波处理和数据处理技术,并且雷达波具有频率高、穿透性能好的特点,因此雷达液位计的性能优于接触式液位计和类似的非接触式液位计。

  (1)可在恶劣条件下连续测量。

  (2)操作简单,调试方便。

  (3)准确、安全、节能。

  无需维护,可靠性强。

  几乎所有的介质都可以测量。

  三、安装应注意的问题

  (1)当测量液体材料时,传感器的轴和介质的表面保持垂直;当测量固体材料时,因为固体介质会有一个堆积角,所以传感器应该倾斜一定的角度。

  (2)尽量避免装置在发射角造成错误反射。特别是,有必要避免在天线Z附近的1/3锥形发射区域中存在障碍物设备(因为障碍物设备越近,寄生反射信号越强)。如果无法避免,建议使用折射板将过强的假反射信号折射掉。这样,可以降低虚假回波的能量密度,并且传感器可以更容易地滤除虚假信号。

  (3)避开进料口,避免误反射。

  (4)传感器不应安装在拱形储罐的中心(否则传感器接收到的虚假回波会增强),也不应安装在非常靠近储罐壁的位置。z最好安装在容器半径的1/2处。

  (5)避免安装在强涡流的地方。例如,由于搅拌或强烈的化学反应,建议使用导波管或旁通管进行测量。

  (6)如果传感器安装在连接管上,天线从连接管伸出。喇叭天线伸出连接管至少1010毫米。棒状天线连接管的长度z大于100或250毫米。喷嘴直径z小250毫米。喷嘴的直径可以增加,以减少喷嘴产生的干扰回波。

  (7)关于波导天线:波导内壁光滑,开口较低的波导达到要求的Z低液位,以便在管道中进行测量。传感器的模板应与波导管开口的轴线对齐。如果测得的介电常数小于4,应在波导管的末端安装一个反射板,或者将波导管的末端弯曲成一个弯曲,以折射容器底部的反射回波。

  四.应用中存在的问题及解决方法

  在某些工作条件下使用的雷达液位计由于传感器的安装位置和条件不合适而存在一些问题。我们将提出以下解决方案供您参考。

  1.探头结疤和频繁故障的解决方案

  一种方法是增加探头的安装位置,但有时当安装条件有限且无法改善时,应采用料位测量值与罐内泵联锁的方法来解决这一难题:将Z高料位设定值降低约0.5m,当料位达到Z高值时,可停止进料泵或启动出料泵。2.改善导波雷达液位计水灾的措施

  解决这个问题的办法是把导波雷达液位计变成导波管测量。导波管导波雷达液位计仍安装在原开口处,导波管高出排气管约0.2m。因此,即使泥浆从排气管溢出,料位仪天线也不会被泥浆淹没,并且避免了搅拌器涡流和来自探头的大量蒸汽的干扰,从而减少了对探头的损坏。同时,由于导波管良好的聚焦效果,接收到的雷达波信号更强,达到了良好的测量效果。导波管测量方法的使用可以改善仪表的测量条件和测量性能,具有很高的推广应用价值。

  3.泡沫对测量的影响;

  干泡沫和湿泡沫可以反射回雷达波,对测量没有影响。中性泡沫会吸收和扩散雷达波,从而严重影响回声的反射,甚至没有回声。当介质表面厚且泡沫厚时,测量误差大或无法测量。在这种情况下,导波雷达液位计没有优势,这是其应用的局限性。

  4.天线结疤的处理:

  在干燥状态下,极低介电常数的悬挂材料对测量没有影响,而极高介电常数的悬挂材料对测量有影响。压缩空气可用于吹扫(或冲洗),冷却的压缩空气可降低法兰和电气部件的温度。碱性结疤也可以用酸性清洗液清洗,但在清洗过程中不能进行液位测量。

  V.结束语

  导波雷达液位计物位测量仪是目前各种物位测量仪器中应用范围广、测量方便、维修方便的一种。随着其价格的进一步降低和性价比的提高,其应用将越来越广泛,并在物位测量中发挥越来越重要的作用。本文对其进行了系统的阐述,旨在让广大维修人员更好的使用和掌握它,希望能给大家提供一些参考和帮助。

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