1、雷达物位计的应用原理

从整体上来看雷达物位计，其中发射端天线的作用就是将能够进行距离测量的窄微波脉冲传递出来，通过发射脉冲，能够以光速的速度传输至测量空间中。在测量的过程中，如果脉冲到达需要进行测量介质后，就会在介质的表面进行反射，zui后发射端就会接收被反射后的脉冲能量，通过对脉冲在需要进行测量的空间中运行时间来计算出物位高度信息。通过对此进行专业时间计算后，能够在zui快时间内实现对物位的精准测量功能。

 

但其中需要特别注意的是，脉冲到达需要进行测量的介质表面后进行反射，脉冲部分返回后很容易产生一种虚假性的信号，为此这就需要运用滤波和微处理技术来处理脉冲信号，zui终获取到正确脉冲信号，然后进行测量距离的计算。

 

假设测量仪表和物料两者的距离单位设为 D，一个测量周期单位设为 T，这时候 D 和 T 两者呈正相关。

即 ：C×T/2 = D （1）

在上述关系式（1）中，C 表示的是光速，将整个空罐高度设为 H，物位为 L。

即 ：H - D=L （2）

 

就上述关系式（2）来看，将仪表内空罐高度单位设为 H，满罐高度单位设为 F，以此来设定需要进行测试的介质形式、罐子形状等相关参数信息，之后通过仪表来进行上述设定参数的匹配计算，使其能够更好的使用需要测量的环境，并保证可根据相关要求进行模拟量信号输出。

 

2 雷达物位计的选型及其应用

2.1 高频非接触式雷达物位计

在进行原煤、石灰石等一些颗粒状物料进行测量作业时，一般采用高频非接触式雷达物位计进行相应测量，这种雷达物位计具有测量准确、能够对回波进行准确处理，同时还可以起到排除挥发、结晶、粉尘等一些干扰性因素在其中的影响，在其中需要特别注意的是，在进行物位计安装过程中，应明确仪表在料仓中安装所处的位置，这样做的目的在于尽可能的避开进料口位置，防止因此出现进料虚假信号。

 

2.2 导波型雷达物位计和水滴形高频雷达物位计

在煤化工生产中，因灰仓需要定期进行进料，在进料前，空仓上方因粉尘比较大，很容易传达虚假信号，再加上沉积已久的积灰表面状态相对松软，在进行信号反射也会存在一定影响，对此可通过选用导波型雷达物位计和水滴形高频雷达物位计对上述类型的灰仓和液体物位计来进行相应测量。

 

2.3 分体式雷达物位计

在进行煤化工生产作业罐区测量时，对雷达物位计的测量精准性产生影响的主要因素在于需要进行测量的介质介电常数，因此在进行物位计选型过程中，应将被测介质介电常数是否满足当前雷达物位计测量对其提出的zui小介电常数要求。如果采用接触式的方式进行测量，应将测量中的揽 / 杆在防腐、防反应等方面的因素考虑其中 ；如果采用接触式仪表进行测量，则应将仪表在灌顶所处安装位置考虑其中，应尽可能的避开进料口、氨气补入口等干扰因素对测量作业正常进行以及测量结果带来的干扰影响。一般来说，成品罐具有体积大的特征，因此安装位置在灌顶上方的仪表在检修维护上存在一定的困难度，因此在进行雷达物位计选型过程中，可选择分体式仪表进行相应测量 [1]。除此之外，还需要特别注意的是，如果采用接触式雷达物位计进行测量，其中揽 / 杆也会因液面发生波动而进行摆动，长时间下来，根部连接位置就会因此发生断裂或者测量信号中断等情况，因此在进行仪表选型过程中，还要将这部分因素考虑其中。

 

2.4 天线式雷达物位计

对于天线式雷达物位计的选型和应用，一般是根据煤化工生产现场工况来进行相应的天线类型选择，当前应用比较普遍的天线类型就是喇叭口天线，这种类型的天线具有聚波性良好的应用优势，但其也有一定缺陷，喇叭口处若存在积水就会对测量结果的准确度产生一定影响，而且这种测量方式也不适用于腐蚀性介质测量中，另外对压力相对比较高的容器而言，容易引发泄露问题。因此对于这部分可选择采用平面密封性天线进行测量，比较适用于安装条件受限场所以及腐蚀性介质测量中。

 

2.5 二 / 四线制仪表

在进行现场液位参与连锁控制监测时，运用二线制仪表即可满足其提出的测量需求 ；但对计量精度要求相对比较高或参与交易的可选择四线制仪表进行测量，其中供电和信号电缆两者处于分开状态下使用。基于以上，在选用分体式仪表进行测量时，可结合测量现场实际来确定信号电缆长度，若距离过长会导致信号出现衰减情况，当前市场中应用比较普遍的供电形式主要有 24 V和 220 V，在进行选择时可根据现场对防爆、安装距离以及精度等方面提出的相关要求来使用，其中适用于远距离传输的是 220 V 供电。

 

3 雷达物位计在煤化工应用中的维护措施

3.1 电源板或接线端子烧坏

对于这部分故障问题主要考虑以下方面内容：其一，供电电源运行存在不稳定，对此可借助电源检测仪对其在某一段周期中电压波动情况进行测量，以此来分析电源电压输出情况是否处于稳定状态 ；其二，对仪表所处安装环境的附近是否有大功率电器设备或变频器处于运行状态，如果有，会对仪表在模拟量输出时带来干扰影响，也会对线路带来相应影响 ；其三，若测量所处环境灰尘相对比较大，就会导致端子间出现电源短路情况。

 

3.2 现场仪表与实际物位存在偏差

其一，在进行仪表选型时，应对被测介质介电常数进行严格比对，分析是否与选择的仪表相匹配 ；其二，对仪表安装位置进行分析，通常情况下，在进行仪表安装时避免处于罐的正中位置，这主要是因为该位置会出现大量舱壁对探测波产生的多重反射，从而出现高能虚假回波，这种情况下，仪表对回波数据的分析准确性也会大打折扣，导致探测误差扩大 [2] ；其三，进入菜单模式对其中各项参数是否符合要求进行检查 ；其四，若条件允许，通过连接法兰对测量元件进行检查，主要检查的是喇叭口处是否存在凝结水滴、雷达天线上是否存在其他物质附在其中，如果存在应采用柔软材料对其进行相应处理。

 

3.3 仪表测量数据波动比较频繁

对于数据波动频繁的原因主要在于通信 PC 机，因通信 PC 机在使用过程中需要获取仪表过去测量的数据信息，使得仪表对虚假信号的滤波功能随之增强，从而出现测量数据波动频繁现象 ；另外，如果罐中存在搅拌器、隔离挡板等设施，正处于物位计测量所处的信号范围内情况下，也会带来一定的干扰反射波对测量结果准确度产生影响。

 

3.4 做好仪表密封防尘作业

在进行煤化工生产作业中，对于煤仓、灰仓等一些粉尘相对比较大的作业场所而言，应给予仪表密封防尘工作高度重视，虽然很多仪表本身具有非常高的防护等级，但在实际应用中因人为方面的原因，使得粉尘、水汽等物质进入其中，导致仪表线路出现短接或者电路板受到潮湿影响，以上情况都会导致仪表无法正常使用。另外，对于测量过程中容易挥发和结晶的介质而言，应采取有效措施增大对仪表的维护工作频率，多次对元件运行状态进行检查，若条件允许情况下，可通过在连接法兰位置开孔引入反吹气，这样做能够避免天线部位发生结晶 ；另外，在进行反吹气管线的同时，还可将过滤减压阀设置其中，这样做的目的在于促使反吹气压力比被测空间压力大，起到避免天线部位出现结晶物质附在其中，降低误差。

 

4 结语

综上所述，就雷达物位计而言，因其是由电子元件和天线组合而成的，其中没有动态性组成部件，因此很少在使用期间发生故障问题，正因其在测量中的应用可靠性、便捷性等优势，被广泛用于煤化工领域中，是进行物位测量中的所使用重要仪表，随着产品的不断创新和完善，其中更多功能也随之得到改进，能够为我国更多领域的发展提供相应的服务。