雷达液位计的安装与使用

[摘 要]通过介绍雷达液位计的选型及安装注意事项，使大家更加了解雷达液位计，有利于雷达液位计更好的应用。

[关键词]雷达液位计、发射锥体、微波

中图分类号：TN952 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0132-01

雷达液位计采用的微波是一种电磁波，在传播的过程中不需要传输媒介的传递，因此基本上不需要考虑挥发性气体和蒸汽、温度、压力、真空甚至粉尘的影响。适用范围广，几乎可以测量所有的介质。从槽罐体的形状来说，雷达液位可以对球罐、卧罐、柱形罐、圆柱椎体等的液位进行测量。从罐体功能来说，可以对储罐、缓冲罐、微波罐液位进行测量。从被测介质来说，可以对液体、颗粒、浆料等进行测量。而且由于是基于回波反射测距的原理（TOP），对雷达液位计来说不存在磨损等问题；而且由于微波的特性相对其它液位测量方式，它的精度一般都能达到0.1%（全量程）的精度，计量级的可达±1mm。由于雷达液位计具有这些不可比拟的优点，越来越多的用户开始采用雷达液位计来替代其它液位计。在实际应用中据统计雷达液位计出现故障率85%是安装不当造成的，14.5%的故障是参数设置不合适造成的，只有0.5%的故障是仪表自身原因造成的，下面我们就造型、安装、按线调试等几方面进行探讨，避免故障的发生。

一、雷达液位计选型

在选型时，应充分考虑被测物料的具体情况，根据过程压力及温度选择对应的连接法点；根据量程及介质的介电常数，摇晃或涡旋及泡沫等，决定天线尺寸，量程越大，节电常数越低，则天线尺寸应该越大；如测量场合为高温（超过200度）高压时，应选用带天线延伸管的高温型和高压型；若介质易冷凝则可选用带屏蔽管的杆式天线系统，对于食品、卫生厅业来说，还有卫生型产品可供选择。

二、雷达液位计的安装

雷达液位计能否正确测量，依赖于反射波的信号，如果在所选择安装的位置液面不能将电磁波反射回雷达天线系统或在信号波的范围内有干扰物反射干扰波给雷达液位计，雷达液位计就不能正确反映实际液位，因此合理选择安装位置对雷达液位计十分重要。在安装时应注意以下几点：

1、雷达液位计天线的轴线应与液位的反映表面垂直，不可安装于罐顶的中心位置，否则会产生多重虚假回波，干扰回拨会导致信号丢失。

2、尽量远离进料和排放口。因为液位在注入时会产生幅度比被测液体反射的有效回波大得多的虚假回波。同时旋涡引起的不规则液位会对微波信号产生散射，从而引起的不规则液位会对微波信号产生散射，从而引起有有效信号的衰减，所以应避开它们。

3、尽量远离搅拌、挡板等有可能干扰的位置。因为对于搅拌器等容器搅拌时会产生不规则的旋涡，会造成雷达信号的衰减。同时搅拌器的叶片也会对微波信号造成虚假的回波，特别是被测物体的相对介电常数较小和低液位时，搅拌器所造成的影响更为严重。

4、在信号波束内应避免安装任何位置，如温度传感器等。

5、天线要平行于测量罐罐壁，有利于微波的传播。

6、安装在罐直径的1/6--1/4之间，最小雷达液位距离罐壁应大于30cm，以避免微波发射到槽壁上产生虚假的回波信号。

7、雷达液位计用于测量腐蚀性和易结晶的物料液位时，为了防止介质对传感器的影响，制造厂一般都采用带有聚四氟乙烯测量窗和分离法兰结构。这些部件的温度不能太高，聚四氟乙烯的最高温度为200度左右。为了避免高温时雷达天线的影响，也为了防止天线上存在的结晶物影响仪表正常工作，要求法兰断面和最高液位之间至少有100--800mm的安全距离。

8、对液位波动较大的容器的液位测量，可采用附带旁通管的液位计，以减少液位波动的影响。

9、避免与高压或电流的电频电机速度控制器等接触。

10、保持发射锥体不受干扰使发射锥体可以传播，使天线原理墙面，避免非直接的回波。

11、混凝土仓应离缸壁大约为1m，最短距离不应小于0.5m，金属和塑料仓可以距离罐很近，但是确保探头不要碰到壁。

12、喇叭型的雷达液位计的喇叭口要越过安装孔的内表面一定的距离（大于10mm），棒式液位计的天线要伸出安装孔，安装孔的长度不能超过100mm，对于圆形或椭圆形的容器，应装在中心为1/2R（R为容器半径）距离的位置。

13、当储罐制造材料的介电常数小于7，如纤维强化玻璃、聚乙烯、聚丙烯或无铅玻璃等，且壁厚适中时可安装于储罐外部。

14、若介质储罐为球形容器时，应采用导波管或旁通管方式安装，这样可以消除由容器形状所带来的多重回波的干扰，提高信噪比。

15、在测量介电常数较小的介质（如液化气、汽油，柴油、变压器油的等）时，因这些介质会对微波产生相对较大的衰减，为提高反射能量以确保测量精度，也应该用导波管方式安装。

16、选择好安装位置后，安装椎体天线的安装垂直偏差小于±1度。

17、安装时注意不要碰坏天线

18、安装在室外时，要给液位变送器安装保护盖，以防日照和雨淋。

三、雷达液位计接线与参数的设置

安装完成后，将液位变送器的外壳盖拧下，取下显示模块后将电缆穿过缆塞，使用屏蔽电缆，按照接线图接线，在变送器测仪将电缆屏蔽层接地。接完线后拧紧电缆塞，拧上外壳，接线完成。

必须设置以下几个参数才能保证雷达液位计的测量准确可靠：

1、选择显示功能，是显示液位还是距离。

2、选择显示长度的单位。

3、输入检测罐的高度。

4、输入死区距离，等于法兰的底部到最高的液位之间的距离。

5、输入天线的型号和天线延伸段的长度。

6、选择显示电流输出功能。输入对应电流输出值的检测范围。

通过以上对雷达液位计简单论述，我们了解到雷达液位计准确度的保证，正确安装是关键原因。只有安装合理，应用合理才能保证雷达液位计的准确可靠，为我们提供准确的计量数据。

参考文献

[1] 《仪表工试题集现场仪表分册》.作者，朱炳兴.化学工业出版社.

[2] 《工业自动化仪表与系统分册》.作者，编辑委员会.中国电力出版社.

[3] 《BM702雷达液位计操作手册》.KROHNE说明书.