雷达物位计选型及实际应用
雷达料位计使用和维护
料位计有北京古大、威格、26G、展望 等厂家，主要用在脱硫吸附塔、解析塔、焦 仓等几处，其现场表设置按钮和界面差不多 都一样。
• 二：基本按键是四个：
• BK键： 是返回和快 捷查看回波曲线。
• 上键： 是修改参数值。
• 半圆键：是菜单里的 选项切换及参数值移 位。
• O或编辑
新建和更新的区别：新建虚 假回波曲线在真实回波曲线 之后的虚假回波曲线清零， 而更新虚假回波曲线在真实 回波之后的虚假回波曲线保 持不变。
新建和更新相当于自动建立 屏蔽线，而编辑相当于手动 建立，必须输入始点和终点 位置，并输入对应幅度值。
虚假回波曲线编辑：选择好需要屏蔽的范围，输入幅度值，按OK键出现 图示2所在的曲线，再按BK键返回到图1,系统会自动生成对应的幅度值， 再按BK提示是否保持修改，选择是。如此反复验证编辑效果。注意：虚 假回波曲线不能屏蔽太多，如果真实料位到此位置传感器就会出故障代码， 真实值也不能检测了。
• 三：五大菜单：基本设置， 显示，诊断，服务，信息。 最重要的是显示、基本设置 和诊断三个菜单。
新的雷达料位计首先设置显示菜单，实际应用 选择料高。
基本设置
1、低位调整：料位计到所测物料底端的最大距离， 如一罐高是5米，就设置低位为5米，对应电流输出 为4mA。 2、高位调整：料位计到最高物料的距离，一般设 置为0米，对应电流输出为20mA。 3、量程设定：量程设定是指雷达料位计雷达波的 测量范围，不是PLC所对应的4-20 mA显示的量程， 显示量程由低位和高位设定值决定。量程设定正常 情况下应等于或略大于低位的设定值。 4、盲区设定：雷达和超声波本身固有的缺点，距 离传感器太近不能准确测量。一般系统默认的。 5、阻尼时间：是指采集数据更新的时间间隔。正 常设置3秒，有小范围的数值波动可以把阻尼时间 略微加大，可以在现场边设置边观察。
雷达物位计常见天线的种类及选型
雷达物位计常见天线的种类及选型1、棒式天线绝缘棒天线通常用聚四氟乙烯、聚丙烯等高分子材料制成，耐腐蚀性能较好，可用于强酸、碱等介质。
但微波发射角较大（约30°)，并且边瓣较多，对于罐内结构较复杂的情况，干扰回波会较多，信噪比小，精度较低。
但易于清洗，常用于测量运行条件较好、口径较大、测量范围小的槽罐和腐蚀性介质。
如果被测介质易挥发冷凝，最好选择棒形天线或水滴型天线；如嘉可自动化仪表生产的JKRD型雷达物位计，适合于测量腐蚀性介质，工作压力可达1.6MPa，被测介质温度可达200℃。
2、喇叭口天线锥形喇叭天线的发射角与喇叭直径及频率见表1。
在同频率下，喇叭直径越大，发射角越小，如果是高频雷达料位计，发射角就更小，准确度更高。
如嘉可自动化仪表的JKRD型雷达物位计，测量精度可达±1mm。
许多缓冲罐、储罐、反应罐等都选用这类天线，但这类天线不适用于腐蚀性介质的测量。
大多数经济型雷达物位计都采用5.8GHz或6.3GHz的微波频率，其发射角较大，容易在容器壁或内部构件上产生干扰回波。
虽然喇叭天线增大可以减小发射角，但体积增大，安装不便，而且改善有限。
采用高频率的雷达，如嘉可自动化仪表的JKDR (26GHz）雷达物位计，发射角可以到8°，这样即使在测量狭长的料罐物位时，也能有较高的测量精度。
如果用于大量程的测量场所选大喇叭口天线雷达物位计，小的喇叭天线则适用于小型容器。
如果被测介质流动性较差并有挂料现象，那么选择喇叭或棒状雷达物位计。
3、抛物面天线这是最近推出的新型天线，多用在高频发射的雷达，由于其发射角只有7°，非常适合测量精确目标和饶过障碍物进行测量。
但其天线尺寸大，如果用X波段，直径达Φ454mm，开孔尺寸要大于500mm，安装使用不太方便。
4、平面天线平面天线采用平面阵列技术，即多点发射源，与单点发射源相比，由于测量其于一个平面，而不是一个确定的点，配合相应电子线路，可使雷达物位计的测量精度达±1mm，可用于储罐精密计量，主要用于计量级雷达物位计。
雷达物位计参数的设定策略
雷达物位计参数的设定策略雷达物位计是一种常用于测量容器或储罐内物料水平的设备。
在使用雷达物位计前，必须进行参数的设定和配置，以确保准确的测量结果和可靠的操作。
本文将探讨雷达物位计参数的设定策略，以帮助读者更好地理解该设备的工作原理和操作要点。
在开始讨论参数设定之前，我们首先要了解雷达物位计的基本原理。
雷达物位计通过发射射频波束并接收其反射信号来测量物料的水平。
根据信号的传播时间和反射强度，计算出物料与雷达物位计之间的距离，并转换为对应的物位值。
为了保证测量结果的准确性，以下是一些参数设定策略的建议：1. 预设参考值：在设定雷达物位计参数之前，我们需要先了解容器的几何形状和特性。
根据容器的高度和形状，预设一个参考值作为基准，以便后续的校准和调整。
预设参考值通常是容器的满位或空位高度。
2. 波束角度的选择：雷达物位计的波束角度决定了测量的范围和精度。
较小的波束角度可以提供更精确的测量结果，但范围较小；而较大的波束角度可以覆盖较大的范围，但测量精度相对较低。
在设定参数时，需要综合考虑容器的尺寸和要求，选择合适的波束角度。
3. 输出信号的处理：雷达物位计一般提供模拟和数字两种输出信号。
在参数设定时，我们需要选择合适的输出信号类型，并根据具体应用的需求进行配置。
模拟信号通常是4-20mA或0-10V，可与控制系统直接连接；数字信号通常是RS485或MODBUS，可以实现远程监控和通信。
4. 测量范围的设定：根据容器的高度和液位要求，设定雷达物位计的测量范围。
通常情况下，将测量范围略大于容器的满位和空位高度，以确保在各种情况下都能准确测量。
5. 信号补偿和滤波：在参数设定中，我们还需要进行信号补偿和滤波的设置，以消除测量误差和干扰。
信号补偿可以校正因介质特性（如介电常数）导致的测量偏差；滤波可以去除杂波和干扰信号，提高测量结果的稳定性和可靠性。
总结和回顾：雷达物位计参数的设定策略对于准确的物位测量是至关重要的。
雷达物位计的原理、应用及常见问题
雷达物位计的原理、应用及常见问题摘要：具体介绍了雷达物位计的特点、工作原理，探讨它在选型、安装及故障处理方面一些常见问题，并提出解决方法。
对仪表人员的日常维护提供了可靠保障。
关键词：雷达物位计;工作原理;微波脉冲;问题处理 1 前言河南煤化集团中原大化公司6×104t/a三聚氰胺装置采用意大利欧技公司高压法生产工艺，原设计助滤剂贮槽内OAT助滤剂料浆液位由一台差压变送器测量控制，为防止料浆堵塞，在导压管内吹入干燥仪表空气，由于空气的可压缩性或上游转子流量计引起的故障，造成空气流量和压力难以精确控制，致使料浆液位无法准确测量，料位与稀释泵的联锁经常误动作，严重影响系统的稳定。
为了解决此问题，2002年10月将差压变送器改型为新型智能化的德国E+H公司生产的FMR231型雷达物位计。
通过实践，问题得到了解决。
本文将通过我公司雷达物位计在生产中的成功应用，探讨它在选型、安装及故障处理方面一些常见问题，并提出解决方法。
2 雷达物位计简介雷达物位计是一种非接触式的高精度物位仪表。
它具有测量精确、效率高，无需维修、保养、耐磨损、安装简单等特点。
它不受高温、高压或真空影响，不受介质温度变化及惰性气体的影响，不被粉尘或蒸汽衰减，特别适合高粘度、强腐蚀介质。
雷达物位计发射一种特殊的电磁波，它以光速传播，且传速不受温度、压力、蒸汽等介质特性的影响。
它采用发射-反射-接收方式工作，发射率取决于被测介质的传导率和介电常数二特性。
导电性物料如水、酸等有很好的发射率并且不考虑介电常数的值。
对非导电性物料，反射率取决于介电常数的值，介电常数的值越大，雷达反射得越好。
低介电常数的物料吸收雷达传感器发送的大部分微波，这样反射回到天线的能量就有损失。
一般要求被测物料的介电常数大于4，精密型的可低至2。
[1]雷达式物位计主要由天线、发射和接收装置、信号处理器、操作面板、显示、报警等几部份组成。
有一体型和分体型两种。
雷达物位计是技术先进的智能型仪表，具有HART通讯协议，可通过计算机、手持通讯器进行组态，通过仪表测量和回波曲线来调参数、判断故障。
雷达物位计的原理及应用
雷达物位计的原理及应用一、概述料位是工业生产中的一个重要参数。
料位测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计，吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表，都有各自的特点和应用范围。
雷达料位计运用先进的雷达测量技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下，显示出其卓越的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
二、原理及技术性能雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。
电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。
其频率为300MHz-3000GHz。
电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。
雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，雷达料位计的测量效果越好。
１.雷达料位计的基本原理雷达式料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。
发射－反射－接收是雷达式料位计工作的基本原理。
雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。
反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。
即：h= H–vt/2式中 h为料位；H为槽高； v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收的间隔时间；２.雷达料位计测量料位的先进技术：(１)回波处理新技术的应用从雷达料位计的测量原理可以知道，雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的，在反射信号中混合有许多干扰信号，所以，对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为雷达料位计能够准确测量的关键因素。
(２)测量数据处理：由于液面波动和随机噪声等因素的影响，检测信号中必然混有大量噪声。
为了提高检测的准确度，必须对检测信号进行处理，尽可能消除噪声。
雷达料位计的选型和应用总结
雷达料位计的选型和应用总结一总结：物位是水泥工业生产过程的主要测量参数之一，和其他行业不同，在水泥工业中主要是固体物料的物位测量，液位测量则很少。
固体物料种类繁多，有块状、颗粒状、粉状，这些物料的介电常数、容重、温度、水分含量也各不相同。
接触式测量是过去测量物位的主要手段，如电容式、重锤式、音叉式、阻旋式，揽式等测量方法，由于测量时仪表和物料是接触的，在使用过程中往往会出现各种问题，如电容的挂料；重锤的断锤、埋锤；音叉的堵料等，且日常的维护量很大。
到20世纪末，水泥工业开始采用非接触的物位测量，较早成熟的非接触的测量技术有超声波技术．超声波技术近几年来发展很快，是目前应用最广泛的非接触式测量方法，特别在液位测量。
在水泥厂超声波物位测量已较普遍应用在原料调配库、原煤库、熟料库等，但超声波必须借助于介质传播，如在水泥厂的储库物位测量通常以空气作为传播介质，而空气的温度、湿度的变化会影响超声波传播速度，空气中的粉尘也将衰减超声波的传播信号；当前超声波物位测量仅用于测量块料或颗粒状的物料，对粉仓料位的测量，由于粉仓料位表面在下料时非常疏松，对超声波信号有较强的衰减，现未使用．九十年代末期，在过程检测领域出现了高性能、低价格的微波物位计即雷达料位计，所谓微波是电磁波，其频率范围为300MHz～300GHz, 微波的传播速度为3x108 m/s, 如设频率为5. 8GHz, 在大气中波长约为52mm，其穿透力强，传播速度不受粉尘、蒸汽及介质组分的影响，传播衰减也很小；对被测固体物料除要求其介电常数ε>1.8外，物料的温度、压力、密度等几乎不影响对其准确的测量；现有雷达料位计在天线设计和形状确保了接受回波的能量；另外现场调试也十分简单，通过专用的软件，能把正确的回波迅速找到，并立即换算为物位值。
由于比超声料位计有其更卓越的性能，近几年来，雷达料位计迅速、大量进入了过程检测仪表的市场，在各行业普遍使用，如中环天仪西门子组装雷达料位计。
雷达料位的测量原理及应用
雷达测量物位
TVT曲线整形：
如果在物位回波之前，障碍物引 起了一个很大的回波，这个回波 上升到默认TVT（随时间变化的 阙值）曲线之上，并有可能会选 作为真正的回波。TVT曲线整形 功能允许手动调整TVT曲线，从 而避免由障碍物引起的故障回波
在使用TVT曲线整形时，设备先 学习回波曲线。学习的TVT曲线 跟踪回波曲线，并上升到虚假回 波以上。
雷达测量物位
自动虚假回波抑制：
如果在物位回波之前，障碍物引起了一个很 大的回波，这个回波上升到默认TVT（时变 阙值）曲线之上，并有可能会选作为真正的 回波。自动虚假回波抑制将修改TVT曲线， 这样虚假回波就不会高于TVT曲线了。
在使用自动虚假回波抑制时，设备先学习 回波曲线。学习的TVT曲线跟踪回波曲线， 并上升到虚假回波以上。设置自动抑制范围， 这样学习的曲线替换默认TVT曲线直到超过 障碍物的点处。 从那一点起，开始使用默认TVT曲线。在此 曲线以上的物位回波将被选为真正的回波。
常见故障
警
数值波动大，且置信度 低于10
数值显示不懂，并报故 障
1、电源电源线开路：检测电源 2、电源线炉太长，电压偏低，更换电缆
1、天线物料堆积，及时清理堆积物 2、雷达测量角度变动，重新调整角度，并固定万向节
1、受回波干扰：a、抑制回波或TVT曲线整形；b、排除 干扰源；c、重新调整角度 2、线路虚接：重新接线。 3、雷达相应速度太快，适当调整速度 1、设备无法获得测量值，a、天线物料堆积，及时清理 堆积物；b、雷达测量角度变动，重新调整角度，并固定 万向节 2、根据故障代码，依据使用手册查明故障，并处理
雷达测量物位
炉内气体在颗 粒物间隙外溢 着火，易造成 雷达防尘罩 （PTFE 耐温 300℃, 卡箍 固定）被烧变 形或烧脱落， 使天线上积灰， 从而报故障。 还未找到耐高 温材质的防尘 罩。
雷达物位计选型及实际应用
雷达物位计选型及实际应用摘要：介绍了雷达物位计的用途、原理，讨论了在实际应用中要按照其要求的不同量程、环境、介质及容器情况，选用适用的型号。
并提出选型、安装和应用中的一些问题。
关键字：雷达物位计、安装、型号选择Abstract: The paper introduces the radar thing location USES, principle, and discussed the application of its requirements according to different range, environment, medium and containers, selection of a suitable model. And put forward the selection, installation and some of the problems in application.Key word: radar thing location；installation；model selection1、引言现代工业生产中大量应用着各种原理的物位计，其中雷达物位计运用先进的雷达技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强等复杂的测量条件下，显示出其优良的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
2、测量原理液位测量即对液体容器内液面相对于参考水平面（一般以容器允许的最低液面或运行中的正常标准液面作为参考水平面）的高度差进行测量，用于指导对容积液面进行的控制、监视及保护，一般环境中的液位测量都是选用差压变送器。
导波雷达物位计是一种“俯视式”时间行程测量系统。
测量从参考点到物料表面的距离。
探头发出高频脉冲传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的电子接受器接受，并将距离信号转化成物位信号。
导播雷达物位计可用于各种工况下的水、各类油品、酸碱液、浆料及固体粉料、粒料的物料测量。
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雷达物位计选型及实际应用
摘要：介绍了雷达物位计的用途、原理，讨论了在实际应用中要按照其要求的不同量程、环境、介质及容器情况，选用适用的型号。
并提出选型、安装和应用中的一些问题。
关键字：雷达物位计、安装、型号选择
abstract: the paper introduces the radar thing location uses, principle, and discussed the application of its requirements according to different range, environment, medium and containers, selection of a suitable model. and put forward the selection, installation and some of the problems in application.
key word: radar thing location； installation； model selection
中图分类号：tq056.1 文献标识码：a文章编号：
1、引言
现代工业生产中大量应用着各种原理的物位计，其中雷达物位计运用先进的雷达技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强等复杂的测量条件下，显示出其优良的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
2、测量原理
液位测量即对液体容器内液面相对于参考水平面（一般以容器允
许的最低液面或运行中的正常标准液面作为参考水平面）的高度差进行测量，用于指导对容积液面进行的控制、监视及保护，一般环境中的液位测量都是选用差压变送器。
导波雷达物位计是一种”俯视式”时间行程测量系统。
测量从参考点到物料表面的距离。
探头发出高频脉冲传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的电子接受器接受，并将距离信号转化成物位信号。
导播雷达物位计可用于各种工况下的水、各类油品、酸碱液、浆料及固体粉料、粒料的物料测量。
3、雷达的选型及性能
在物位测量的介质中有水、浆料、粉状料；环境较好的静态液面，也有存在大量蒸汽积聚的液面；有粉尘的物料，也有空气中带料飞扬的测量环境；有带压的封闭型的容器，也有敞口的容器。
大量的测量实践表明，详细了解物位计的性能，选择适用的型号和合理的安装并针对不同的工况采用相应的措施，是正确使用雷达物位计的关键环节。
雷达物位计在应用中按照生产的实际需要所需求的不同的量程、信号、环境、介质类型及所使用的容器等情况，选择适用的型号，基本要考虑到几个问题。
3.1雷达物位计的天线
雷达天线是雷达物位计的重要部件，不同类型的天线决定着雷达物位计不同的测量范围、测量介质和测量精度。
（1）杆式天线
一般杆式天线适合于测量腐蚀性介质和高温介质。
这种天线工作压力中等，发射角度大，信噪较小，精度较低，由此比较适用于测量运行条件较好、口径较大、测量范围较小的罐容器和腐蚀性介质。
同时，带有屏蔽管的杆式天线可在狭窄的加接管及有冷凝和粘附加接管内进行测量。
（2）喇叭天线
喇叭口天线具有喇叭口径大，收发性能好的特点，可应用与范围广的测量场合。
这种天线工作压力较大，可测量高温介质，聚焦性能好，发射角比杆式天线小。
高频雷达物位计的发射角会更小，测量准确度更高，测量精度可达1m，许多存储罐、缓冲罐、反应罐都采用这种天线，喇叭天线具有抗腐蚀性强且易于清洗的特点。
我厂在硫磺池的液位测量的雷达物位计就是采用这种天线式雷达。
（3）抛物面天线
抛物面天线是一种新型的雷达天线，大多用于高频发射的雷达物位计上，它的特点是发射角较小，非常适合高精度的测量和避开障碍物进行测量。
3.2雷达物位计的发射频率
在实际应用中必须要考虑到雷达物位计的发射频率这个问题。
大部分经济型雷达物位计都采用中等频率的微波频率，这样其发射角较大。
容易在容器壁或者内部结构中产生干扰回拨，影响测量精度。
虽然在喇叭天线增大的情况下可以减小发射角改善干扰波的影响，但随着天线体积的增大给安装带来困难，而且干扰波的影响减少不多。
这时考虑采用高频率的雷达天线可以解决这个问题，在测量直径较小的狭长的料物罐物位时，可以达到较高的测量精度。
3.3雷达物位计的外壳材质
一般情况下，雷达物位计大多采用铝制外壳，但是这种材料不耐酸碱，不适宜在腐蚀性介质环境中工作。
因此，在特殊环境中最好采用带有塑料或者带有防腐蚀涂层的外壳。
4、雷达物位计的安装
（1）安装距离。
在罐上安装时，天线的安装应垂直于被测界面，与罐壁距离应大于发射角波束区域。
（2）一般由罐的内壁至安装短管的外壁之间的距离应大于罐的直径的1/6.
（3）安装位置。
为防止虚假回波的干扰导致信号丢失，不能安装于拱形罐顶的中心位置
（4）为防止进料口进料过程中产生的进料反射的干扰信号影响测量，安装点不能设在进料口。
同理，也应该避开出料口。
（5）在以安装的雷达物位计的信号波束内，要避免安装任何装置，如：限位开关、温度传感器等，以避免带来干扰波的影响。
（6）对称的装置，如真空环、加热线圈、挡板等都可能干扰测量。
5、雷达物位计应用中的几个问题
（1）量程的选用
在选用雷达物位计的量程时，有时往往认为选用的量程只要大于容器的高度就行。
事实上，在选择其量程时要看容器的特性和被测物的特性，如贮罐被测物表面平稳还是有波纹，是否有搅拌。
同一型号的雷达物位计在不同工况下所能测量的实际物位是有很大差别的。
（2）被测物带有泡面或带有蒸汽的液位测量
在测量适用中发现，进料飞溅引起的泡沫或介质中混杂的泡沫不会对雷达波的反射造成影响。
对于一些泡沫较少的介质，选用型号适用的雷达物位计，在介质选项中选择介质泡沫，可以有效对泡沫进行较准确的测量。
但需要引起注意的是，剧烈化学反应产生的大量厚重的泡沫会吸收和散射雷达波，回波质量很差，严重影响测量精度，甚至不能进行测量。
（3）出现乱码
在运行过程中，变送器出现乱码现象，热启动或者将电源切断后重新供电，次现象消失。
经多次排查分析，肯能导致此现象的原因有俩点：在单表头变送器中，接线需将显示表头拆下，恢复时表头没插紧所致。
另一种原因是接线不牢固，导致乱码。
（4）测量值偏差
在硫磺池实际测量运行过程中，雷达物位计的测量值有现场物位
计指示偏差。
拆下雷达物位计检查发现，雷达的探头天线上附着被测介质的固态颗粒，被测物附着在天线上导致测量值有偏差，清理干净后，测量值偏差现象消失。
6、结束语
实践表明，雷达物位计具有适应复杂的环境、应用范围广、测量精确、可进行非接触式测量和维护方便的优势，但雷达物位计也有自身的不足，只有全面了解雷达物位计的性能和原理，在实际应用中按照其要求的不同的量程、信号、环境、介质类型及使用的容器等情况，选择正确合适的型号，才能使测量更精确，对提高生产效率、控制质量和保证安全起到越来越重要的作用。
参考文献
【1】emp40雷达液位计操作说明【z】上海：上海恩德斯豪自动化设备公司，2009。