淺析導(dǎo)波雷達液位計在電力生產(chǎn)中安裝注意事項及故障解決辦法

    1、本文概述
     隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，測量儀表的相關(guān)技術(shù)也在不斷進步。在電廠生產(chǎn)過程中，基于不同測量原理的各種類型液位儀表、流量儀表在有著大量的使用，其中液位測量是一個非常關(guān)鍵的參數(shù)。目前用來測量液位的方式非常多，雷達液位計就是其中較為普遍的一種，本文就針對于電廠中使用液位計的現(xiàn)狀，簡要介紹了雷達式液位計的工作原理，以及雷達液位計與雷達導(dǎo)波液位工作方式的不同點，論述了雷達導(dǎo)波液位在電廠生產(chǎn)過程中的實際應(yīng)用，對遇到問題的處理方法進行了探討。

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1.1雷達液位計的工作原理
　　雷達液位計采用“發(fā)射一反射一接收”的工作模式。其測量原理是:雷達液位計的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測對象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的距離成正比，雷達液位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時間，而電磁波的傳播速度為常數(shù)，則可計算出液面到雷達天線的距離，從而測得液體的液位。
　　(1)偷入
　　距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T
　　成正比:D=CxTl2(其中C為光速)
　　因空罐的距離E已知，則物位L為:L=E一D
　　(如圖1所示)。


　　(2)輸出
　　通過輸人空罐高度E(=零點)，滿罐高度F(=滿量程)及一些應(yīng)用參數(shù)來設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動使儀表適應(yīng)測量環(huán)境，對應(yīng)于4}20mA輸出。
　　圖1液位測量參數(shù)
　　1.2雷達導(dǎo)波液位計
　　導(dǎo)波雷達物位計的探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩、桿式探頭傳導(dǎo)，當(dāng)脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內(nèi)的接收器，并將距離信號轉(zhuǎn)化成物位信號，從而測得實際液位的高度。
　　1.3雷達液位計與雷達導(dǎo)波液位計的區(qū)別
　　雷達液位計和導(dǎo)波雷達一般情況可以通用，但也有一些區(qū)別。根據(jù)測量方式，這種雷達導(dǎo)波液位計與前者的不同是利用鋼纜傳輸信號，即需要一種傳輸介質(zhì)，而一旦在傳輸過程中遇到其他阻隔，就會產(chǎn)生誤導(dǎo)信號。但從另一方面來說，也避免了前者容易產(chǎn)生回波、虛假波的狀況，所以說，這兩種液位計各有優(yōu)缺點。
　　以下是兩種液位計在工作原理和測量方式的比較(見表1)。


　　(1)雷達液位計幾乎能用于所有液體的液位測量。并且不受槽內(nèi)液體的密度、濃度等物理特性的影響。
　　(2)雷達液位計測量是發(fā)出的電磁波能穿過真空，不需要傳播介質(zhì)，不受大氣、蒸汽、槽內(nèi)揮發(fā)霧的影響。
　　(3)普通雷達可以互換使用，而導(dǎo)波雷達由于導(dǎo)波桿(纜)長度根據(jù)原工況固定，一般不能互換使用。雷達液位計大的缺點在于:電磁波在液位表面反射時，信號會衰減，當(dāng)信號衰減過小時，會導(dǎo)致雷達液位計無法測量到足夠的電磁波信號，從而失去監(jiān)視。
　　1.4特殊工況下導(dǎo)波雷達的優(yōu)勢
　　(1)如罐內(nèi)有攪拌，介質(zhì)波動大，此時用底部固定的導(dǎo)波雷達測量值比普通雷達穩(wěn)定;
　　(2)小罐體內(nèi)的物位測量，由于安裝測量空間小(或罐內(nèi)干擾物較多)，一般普通雷達不適用，這時導(dǎo)波雷達的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了;
　　(3)低介電常數(shù)的工況，由于普通雷達發(fā)射的波是發(fā)散的，當(dāng)介質(zhì)介電常數(shù)過低時，信號太弱測量不穩(wěn)定，導(dǎo)波雷達波是沿導(dǎo)波桿傳播信號相對穩(wěn)定二
　　(4)一般的導(dǎo)波雷達還有底部探測功能，可以根據(jù)底部回波信號能測量值加以修正，使信號更為穩(wěn)定準確。

　　2雷達導(dǎo)波液位計在電廠的應(yīng)用和安裝注意事項
　　口前，雷達導(dǎo)波液位計在電廠的使用比較**，在燃機電廠主要應(yīng)用于油罐油位的測量。由于雷達式液位計的測量是基于波的反射原理，因此，對液位計的安裝也有一些特殊的要求。
　　2.1測點位置的選擇和安裝注意事項
　　(1)傳感器中心線須與被測液位垂直，不能傾斜;
　　(2)防止漫反射;
　　(3)液位計在測量底部和頂部都有一定的死區(qū)
　　(4)避免碰到障礙物，形成虛假波。
　　在實際現(xiàn)場安裝中，依據(jù)廠方推薦的安裝指南，避免了許多問題。
　　安裝位置遠離進料口，在電廠油罐測量的運用時，因為油罐進口管道一般設(shè)置在下部，所以，能夠避開的選擇余地相對要大。但是，由于油罐底部結(jié)果相對復(fù)雜，會設(shè)置有一些加熱裝置等，因此，實際選擇測點位置時，必須做到:避開底部障礙物;與底部設(shè)施保持一定距離。
　　而且，根據(jù)要求，液位計不能安裝在罐頂?shù)闹行奈恢谩ＭǔＳ凸揄敳慷际怯谢《刃偷模纱耍瑓s引發(fā)了一系列的問題，如:傳感器的量程設(shè)置，不能簡單地按照油罐的實際標高來設(shè)定。
　　2.2液位計選擇，尤其是導(dǎo)波雷達鋼纜長度的選擇注意事項
　　(1)準確測量出液位計安裝位置到底部的實際距離二
　　(2)不能忽略安裝法蘭(容器接管)到罐的距離。
　　2.3雷達導(dǎo)波液位計安裝、調(diào)試注意事項
　　(1)安裝時不能彎曲探頭。
　　(2)探頭不能接觸到安裝底座。
　　(3)鋼纜探頭需垂直，不能發(fā)生彎曲，也不能太長，碰到罐壁。

　　3現(xiàn)場使用中遇到的具體問題解析
　　3.1現(xiàn)場調(diào)試
　　在電廠的實際應(yīng)用中，雷達導(dǎo)波液位計正常投用關(guān)鍵的步驟是現(xiàn)場調(diào)試。
　　現(xiàn)場調(diào)試中基本的參數(shù)設(shè)定包括:
　　雷達液位計零位及滿度的設(shè)置;油罐罐高的設(shè)置;傳感器死區(qū)的設(shè)定(見圖2)。


　　A,:頂部死區(qū):表示測量量程的上限頂部到法蘭下表面的小距離。如果進人死區(qū)，儀表輸出值將進人故障保險輸出狀態(tài)。
　　Az:底部死區(qū):表示探頭末端有一段測量不到的區(qū)域。
　　D:非測量區(qū)域:儀表測量不到的區(qū)域。
　　另外，由于油罐的實際情況，在實際測量中存在偏差，可以進行適量的修正，即參考偏移量的設(shè)置和罐底偏移量的設(shè)置。
　　3.2故障分析
　　儀表設(shè)備的檢測，就是為了對所測的物理量進行監(jiān)控，液位計的作用就是測量液位的波動情況，因此，運行過程中隨時會收到這樣的報警信號:
　　(1)液位測量值偏高—測量值進人死區(qū)，或在測量量程以外，測量值不正確或被凍結(jié)。
　　此時，實際液位應(yīng)該偏高，可能溢出，應(yīng)降低液位以達到安全位置。
　　(2)液位測量值偏低—液位低于探頭位置或在測量范圍外，測量值不正確或被凍結(jié)。
　　此時，實際液位可能確實偏低，需要進料，使液位高于探頭位置即可恢復(fù)正常。
　　(3)液位測量信號丟失—儀表不能發(fā)現(xiàn)介質(zhì)表面(通常顯示是溢出信號)。此時，油罐可能是空罐，或滿罐已進人死區(qū)。若是空則需要進料;若滿罐已進人死區(qū)，則需排料。
　　(4)溢出—罐內(nèi)液位已滿或超出測量量程范圍，有時會直接顯示“液位高”此時應(yīng)降低液位以達到安全位置。
　　而當(dāng)液位計發(fā)生故障時，還可以通過檢測波形來分析故障原因，這部分工作通常是在廠家的指導(dǎo)下共同完成的。
　　3.3運用導(dǎo)波雷達液位計液位時碰到的情況
　　(1)液位顯示不穩(wěn)，明顯晃動;
　　(2)液位突然竄至滿刻度，并處于超量程狀態(tài)。儀表輸出為22mA電流。
　　根據(jù)資料查詢，導(dǎo)波雷達液位計液位跳變的
　　原因大約有以下幾種情況:
　　1)容器進料時，導(dǎo)波雷達離進料口太近。這個情況可以改變導(dǎo)波雷達的安裝位置來避免二
　　2)容器即將空時，導(dǎo)波雷達的探頭**和液位分開，雷達波從探頭**直接被反射回來，常常也會出現(xiàn)一個跳變，這個情況重新做好補償曲線會有幫助;
　　3)容器內(nèi)在探頭附近有個障礙物(金屬突起或安裝了其它儀表)，當(dāng)液位沒過障礙物時，這個障礙物對雷達波的影響會放大，導(dǎo)致液位跳變，這個情況要清除障礙物。
　　在運行中，經(jīng)常碰到的是第2種情況。鑒于此類現(xiàn)象時往往處于低液位，因此不希望PLC顯示超量程狀態(tài)(22mA)，為此，特意聯(lián)系廠家，將此時的輸出電流鎖定為3.5mA，屏幕顯示為"0.00m"。
　　此外，在實際測量中，也會發(fā)生由于天氣情況的變化導(dǎo)致信號失靈的現(xiàn)象:例如夏季雷雨天氣，雷達液位計測量模塊遭雷擊損壞，無法正常監(jiān)測。遇到類似情況，就必須更新設(shè)備了。

　　4結(jié)語
　　任何檢測設(shè)備在實際應(yīng)用中都會碰到些問題，雷達導(dǎo)波液位計也不例外。尤其是在調(diào)試的初級階段，有時液位計的測量與實際液位存在偏差，因此，需要不斷調(diào)整某些參數(shù)的設(shè)置，方能達到佳的檢測效果。
　　當(dāng)前，雷達導(dǎo)波液位計在電廠中的應(yīng)用越來越**，隨時會碰到各種意想不到的缺陷，只有不斷地積累經(jīng)驗，熟悉和掌握檢測設(shè)備的各項性能，才能更好地提高熱工檢測的準確性，為電廠主設(shè)備的正常安全運行提供保障。

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