雷达液位计的特性及故障处理

摘要 针对现代工业的测量要求，雷达液位计以其独到的优势和特性在化工行业得到广泛的应用。文章简要介绍了雷达液位计的构成和测量原理，阐述了其安装要求，探索了日常维护措施和故障处理方法。

关键词 雷达；液位计；原理；测量故障

中图分类号TN95 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）83-0206-02

近年来，雷达液位计以其液位测量死区小、连续测量精度高、受介质特性影响小、测量范围大、耐高温高压能力强和采用非接触式测量方式等优点，在化工行业得到广泛的推广和应用。但是，由于被测对象比较复杂，受高温高压高腐蚀，还有泡沫、搅拌、蒸汽等诸多原因的严重破坏，造成雷达液位计频繁出现故障，仪表维护量大，严重影响了生产装置。因此，分析雷达液位计的构成和工作原理，探索日常维护措施和故障处理方法，维护雷达液位计正常工作和运行，是非常重要的研究课题。

1 雷达液位计的工作原理及构成

1.1概念

1.2构成

1.3 雷达液位计测量原理

目前常用的是调频连续波方法，在所有高性能的雷达液位计中都可以应用。雷达液位计由天线发射出微波，微波信号约为10GHz带宽，频率是连续的不停改变的。当回波被天线接收以后，由于信号频率不断变化，与此时发射的信号相对比，回波的频率也稍也不同。发射频率与回波之间的差异，可以让我们准确计算出物料面的距离，如图1所示。

2 雷达液位计的安装要求

为了保证雷达液位计长周期无故障的运行，科学的安装是至关重要的环节，在安装中需要做到：

1）测量槽壁与天线要保持平行，以有利于微波的传播；

2）安装位置距离应大于槽壁300mm,离槽壁应为槽直径的1/6处，若不能保持足够的距离，则微波发射到槽壁上时，回波信号会出现异常，造成虚假的回波信号。而我们在调试仪器的时候应该对虚假回波进行存储；

3）仪器不能安装在入料口上方，并且要尽量避开下料区、进料帘及漩涡。这是因为液体在注入时，被测液体反射的有效回波要远远小于所产生的虚假回波， 而漩涡会引起不规则液位，散弱微波信号的产生，导致有效信号的衰减；

4）针对易结晶和具有腐蚀性的物体在进行测量时，介质会对传感器造成不良影响，建议选用带有分离法兰结构和聚四氟乙烯测量窗的仪器。为了防止天线上存在的结晶物影响仪表正常工作，也为了避免高温对雷达天线的影响，因为，聚四氟乙烯能承受的最高温度为200℃，必需保证法兰断面和最高液位间有至少100到800mm的安全距离；

3 日常维护及故障处理

1）检查供电是否正常。在日常维护中，最关键的几个检查点是输出电流、电源电压和表体温度。通电后，仪表在几分钟左右即可正常工作，若仪表出现异常，无正常输出，则应检查是否真正接上电源，保险丝有无烧坏。若是不超过两个月的短期停运，则不必切断仪表电源；

2）检查通讯是否正常。若通讯正常时，可通过安装了雷达调试软件的手提电脑、双向调制/解调器接入现场通讯单元，在操作界面上可读取雷达的组态数据，发射波、反射波强度等所有数据。若读不到，则通讯出现故障。这时可用这些设备到雷达头处接入信号线，以准确判断故障所在；

3）使用温度。雷达头内部的使用温度为65℃左右。若被测介质温度很高，则可能会超过，一般使用情况下是不会超过这个温度的。如果出现超过65℃的情况，绝对不可以用水或者其它液体来降温冷却，可以经Φ6x1 紫铜管子吹入少量的仪表风到雷达表头，科学的降低表头内部的温度；

4）漫发射。若出现液位较低或无液位时，最大的原因可能是测试容器底部有支架、管道，或者在工艺过程中产生了蒸汽，对雷达波形成漫发射而导致液位失灵，此时，可等到工艺液位正常后，重启一下会自动恢复。而因蒸汽造成的漫反射，则等温度正常后就会自动恢复；

5）仪表输出总在最大值。在使用过程中若发现仪表输出总在最大值，可能是两种原因造成的，一是用于检测返回信号的石英下面有水珠，另一原因是石英晶体沾上物料或脏物。针对第一种情况，用水清洗后即可解决，使其恢复正常工作。第二种情况下处理较复杂，应关掉球阀，拆下罩子和石英窗法兰，在擦拭石表面时，不能选用碱性溶剂，要用棉布蘸汽油或酒精等溶剂进行擦拭，不要拆开石英窗固定螺钉，也不能使用金属钳子，以免不小心蹭破石英窗表面的喷涂层，最后，擦干净石英玻璃后，按要求更换新的不绣钢缠绕垫圈，再重新安装石英窗法兰，以避免发生泄露；

6）天线沾污、结晶。对待轻污油罐出现故障时，应首先考虑天线沾污、结晶的可能性，处理方法是，断电后，佩戴合适的防护器具，拆下雷达倾斜放下，用抹布擦去污物或结晶，不要让天线弯曲受损，注意轻拿轻放，切忌铁器刮擦，以免破坏到天线表皮；

7）查看诊断信息。若仪表出现故障，排除以上几种可能性后，可检查其故障代码，以进行准确的诊断和及时处理，若仪表故障仍未排除，则断电，调换新的功能完好的雷达板卡甚至是底板、天线，通电并进行必要的组态后，逐个测试以判定故障出现在哪一个部位。

4 结论

当前，雷达液位计以其优越的性能，先进的雷达测量技术，在化工领域得到发挥着重要的作用。但是，我们要对雷达技术熟练掌握，对生产现场深入了解，才能降低雷达仪表的故障率、充分发挥其应有的性能，真正实现其高精度、高可靠性的稳定运行。

参考文献

[1]石利琴.雷达液位计的造型及应用[J].计量技术，2005，7.

[2]郭宏，王炳.雷达液位计在炼厂罐区的应用与维护[J].甘肃科技，2010，9.

[3]吉宁，等.雷达液位计故障分析与处理[J].甘肃科技纵横，2012，1.