雷达液位计工作原理及故障判断处理课件
雷达液位计地工作原理
雷达液位计的工作原理雷达液位计的工作原理发射—反射—接收是雷达液位计的基本工作原理。
雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。
发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。
信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。
微波测距示意图如图 1 所示。
图中， E－空槽(罐)的高度； F—满槽(罐)的高度； D—探头至介质表面的距离； L—实际物位雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与探头到介质表面的距离 D 成正比，即：D=v×t/2式中， t—脉冲从发射到接收的时间间隔v—波形传播速度因空槽距离 E 已知，故实际物位的距离 L 为：L=E-D式中， E 的基准点是过程连接的底部在发射的时间间隔里，天线系统作为接收装置使用。
仪表分析、处理运行时间小于十亿分之一秒的回波信号，并在极短的一瞬间分析处理回波。
雷达传感器利用特殊的时间间隔调整技术将每秒的回波信号进行放大、定位，然后进行分析处理。
因此雷达传感器可以在 0.1s 精确细致地分析处理这些被放大的回波信号，无须花费不少时间来分析频率。
雷达液位计最大的特点是在恶劣条件下功效显著。
无论是有毒介质，还是腐蚀性介质，也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质，它都可以进行测量。
在测量方面，具有以下特点：由于电磁波的特点，不受环境的影响。
故其测量的应用场合比较广。
雷达液位计的探头与介质表面无接触，属非接触测量，能够准确、快速地测量不同的介质。
探头几乎不受温度、压力、气体等的影响(500℃时影响仅为0.018%，50bar 时为0.8%)。
比如，波束围接头引起的干扰回波和进料或者出料的噪声引起的干扰回波等可由部的含糊逻辑控制自动进行抑制。
雷达液位计在真空、受压状态下都可进行测量，而且准确安全，可* 性强。
可以不受任何限制，合用于各种场合。
雷达液位计采用材料的化学性、机械性都相当稳定，且材料可以循环利用，极具环保功效。
雷达液位计ppt课件
3.关于泡沫对测量的影响： 干泡沫和湿泡沫能将雷达波反射回来，对测量无影响;中
性泡沫则会吸收和扩散雷达波，因而严重影响回波的反射 甚至没有回波。当介质表面为稠而厚的泡沫时，测量误差 较大或无法测量，在这种工况下，雷达料位计不具有优势， 这是其应用的局限性。
4.对于天线结疤的处理： 介电常数很小的挂料在干燥状态下对测量无影响，而介 电常数很高的挂料则对测量有影响。可用压缩空气吹扫 (或清水冲洗)，且冷却的压缩空气可降低法兰和电器元件 的温度。还可用酸性清洗液清洗碱性结疤，但在清洗期间 不能进行料位测量。
1.探头结疤和频繁故障的解决方法
第一个办法是将探头安装位置提高，但是有时候安装条 件限制，不能提高的情况下，就应采用将料位测量值与该 槽的泵联锁的办法，解决这一难题：将最高料位设定值减 小0.5m左右，当料位达到该最高值时，即可停进料泵或 开启出料泵。
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2.雷达料位计被淹相应的改进办法
解决这种问题的办法是将雷达料位计改为导波管式测量。 仍在原开孔处安装导波管式雷达料位计，导波管高于排汽 管0.2m左右，这样一来，即使出现料浆从排汽管溢出的 恶劣工况，也不会使料位计天线被料浆淹没，而且避免了 搅拌器涡流的干扰及大量蒸汽从探头处冒出，减少了对探 头的损害，同时由于导波管聚焦效果好，接收的雷达波信 号更强，取得了很好的测量效果。使用导波管测量方式， 可以改善表计测量条件，提高仪表测量性能,具有很高的推 广应用价值。
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谢谢
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(3)要避开进料口，以免产生虚假反射。
(4)要避免安装在有很强涡流的地方。如：由于搅拌或很强的化学反 应等，建议采用导波管或旁通管测量。
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(5)传感器不要安装在拱形罐的中心处(否则传感器收到的虚 假回波会增强)，也不能距离罐壁很近安装，最佳安装位 置在容器半径的1/2处。
雷达液位计工作原理及故障处理.概要
标定值=检尺值-测量值＋原值
返回录
结构原理
系统结构
工具软件
液位标定
故障处理
五、雷达液位计故障判断处理
液位测量失灵的检查处理方法
1 查检供电是否正常。
2 查检通讯是否正常。通过安装了雷达调试软件的手提电脑、FBM（双向 调制/解调器）接入FCU 2160（现场通讯单元），可以在操作界面上读取 雷达的所有数据，发射波、反射波强度，雷达的组态数据。如果读不到 ，则通讯有问题，还可以拿着这些设备到雷达头处接入信号线，以判断 故障所在，这样处理可以排除信号线的故障。 3 如果罐底部有管道、支架，会对雷达波形成漫反射，所以在无液位或液 位较低时，显示不正常时，待工艺液位正常后，重启一下会有显示。在 工艺进油时，如果产生了蒸汽，也会形成漫反射而使液位失灵，温度正 常后会自动恢复。
admin结构原理工具软件返回录液位标定故障处理系统结构配置通道协议结构原理工具软件返回录液位标定故障处理系统结构选中fbm2180serialport波特率4800停止位1位无校验结构原理工具软件返回录液位标定故障处理系统结构选择设备结构原理工具软件返回录液位标定故障处理系统结构选择仪表右键选择属性结构原理工具软件返回录液位标定故障处理系统结构属性对话窗口结构原理工具软件返回录液位标定故障处理系统结构配置信息
皮。
5 如仍不能恢复正常，可以用好的雷达板卡甚至是底板、天线与之调换。 调换前要做好记号并且要断电，上电并进行必要的组态后，即可进行测 试，以判定哪一块板卡出了问题。 6 查看诊断信息。若出现故障，可通过检查其故障代码，进行诊断和处理 。如果仍不能解决问题，则要联系或咨询生产厂家专业维修人员作进一 步检查。
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结构原理
系统结构
工具软件
雷达液位计课件ppt
环保监测领域
应用于环保监测领域，实现水体 、土壤等环境因素的实时监测。
市场前景与竞争格局
市场增长趋势
随着工业自动化和智能化的发展，雷达液位计市 场将保持稳定增长。
竞争格局
国内外厂商竞争激烈，技术实力和创新力成为竞 争的关键因素。
行业标准与规范
制定和完善行业标准与规范，促进雷达液位计市 场的健康发展。
根据故障代码或错误提示，参考雷 达液位计的说明书进行故障排查和 修复。
04
雷达液位计的优缺点分析
优点
非接触测量
高精度测量
雷达液位计利用电磁波进行测量，无需直 接接触被测介质，因此适用于高温、高压 、腐蚀性或有毒等恶劣环境。
雷达液位计的测量精度较高，通常在 ±1mm范围内，能够满足大多数液位测量 的精度要求。
01
02
03
确定安装位置
选择一个远离干扰源、便 于维护和清洁的位置，同 时考虑到液体的物理性质 和测量需求。
安装支架和天线
根据设备规格和现场条件 ，正确安装雷达液位计的 支架和天线，确保天线与 液面平行。
连接电缆
按照接线图正确连接电缆 ，确保电源和信号线的连 接牢固可靠。
调试步骤
开机自检
打开雷达液位计电源，观 察显示屏上的自检信息， 确保设备正常启动。
参数设置
根据实际需求，设置雷达 液位计的测量参数，如量 程、精度、频率等。
校准与测试
对雷达液位计进行校准和 测试，确保其准确测量液 位高度。
常见问题及解决方案
测量不准确
检查天线是否清洁、校准参数设 置是否正确、周围是否存在干扰
源。
无数据显示
检查电源和信号线是否连接正常、 显示屏是否有故障。
常见液位计介绍 ppt课件
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➢ 差压液位计 ➢ 动三阀组调零
差压式液位计
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➢ 正常投用是开正压阀 ，关平衡阀，再开负 压阀。
差压式液位计零点迁移
➢ 例：浮筒长度是30cm，轻介质密度是0.84，重介质是0.95 ，水校法算得轻介质最高液位为0.84X30=25.2cm，重介质 最高液位为0.95X30=28.5cm
➢ 人眼在区区33mm的范围内，来校验浮筒，还能准吗？？所 以最好用称重法，液位测量或密度差相当大的时候才用水 校。
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五、压力式液位计
➢ 左图连通器原理 11
➢ 容易卡涩，清理铁屑
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磁浮子液位计
➢ 磁浮子液位计的粗法调校 实验
➢ 得出：如果一致，说明浮 子正常，不一致说明浮子 变形或者磁翻板内部有卡 塞变形等原因，要进行维 修。
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磁浮子液位计
➢ 磁翻板液位计的冲洗步骤。高压磁浮子排凝是密排。
➢ ①冲洗液位计之前要检查污油系统流程是否畅通，防 止低压管线和污油罐超压。污油罐液位情况，以防冒 罐。
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常用液位计介绍
➢液位检测总体上可分为:直接检测和间接检 测两种方法。
➢直接测量是一种最为简单、直观的测量方 法，它是利用连通器的原理，将容器中的 液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺 读出液位高度。
➢间接测量，是将液位信号转化为其它相关 信号进行测量，如压力法、浮力法、电学 法、热学法等。
5
雷达液位计工作原理及常见故障处理PPT课件
D=C×T/2 其中C为光速 因空罐的距离H已知，则物位L为： L=H-D 输出 通过输入空罐高度E（=零点），满罐高度H（=满量程）及一些应用参数来设定， 应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4－20mA输出。
四、雷达液位计安装要求
1. 推荐距离(1)墙至安装短管的外壁。 2. 离罐壁为罐直径1/6处，最小距离为200mm。 3. 不能安装在入料口的上方 4. 如果不能保持仪表与罐壁的距离，罐壁上的介质会黏附造成虚 假回波，在调试仪表的时候应该进行虚假回波存储。
三、测量原理
导波雷达液位计是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计，雷达液位 计的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播，当遇到被测介质表面时，雷达液位计 的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲 发射装置，发射装置与被 测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，经计算得出液位高度。
输入
天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理， 识别出微脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成， 精度可达到毫米级。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比：
2.喇叭口积液 由于被测量介质的温度与罐体外温度的温差较大，易形成蒸汽，冷凝 后会集聚在喇叭口的内壁，导致发射波和接收回波受到干扰，造成测 量结果误显示。
雷达液位计的工作原理
雷达液位计的工作原理雷达液位计的工作原理发射—反射—接收是雷达液位计的基本工作原理。
雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。
发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。
信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。
微波测距示意图如图1所示。
图中，E－空槽（罐）的高度；F—满槽（罐）的高度； D—探头至介质表面的距离；L—实际物位雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与探头到介质表面的距离D成正比，即：D=v×t/2式中，t—脉冲从发射到接收的时间间隔v—波形传播速度因空槽距离E已知，故实际物位的距离L为：L=E-D式中，E的基准点是过程连接的底部在发射的时间间隔里，天线系统作为接收装置使用。
仪表分析、处理运行时间小于十亿分之一秒的回波信号，并在极短的一瞬间分析处理回波。
雷达传感器利用特殊的时间间隔调整技术将每秒的回波信号进行放大、定位，然后进行分析处理。
因此雷达传感器可以在0.1s内精确细致地分析处理这些被放大的回波信号，无须花费很多时间来分析频率。
雷达液位计的特点雷达液位计最大的特点是在恶劣条件下功效显着。
无论是有毒介质，还是腐蚀性介质，也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质，它都可以进行测量。
在测量方面，具有以下特点：1、连续准确地测量由于电磁波的特点，不受环境的影响。
故其测量的应用场合比较广。
雷达液位计的探头与介质表面无接触，属非接触测量，能够准确、快速地测量不同的介质。
探头几乎不受温度、压力、气体等的影响（500℃时影响仅为0.018%，50bar时为0.8%）。
2、对干扰回波具有抑制功能比如，波束范围内接头引起的干扰回波和进料或出料的噪声引起的干扰回波等可由内部的模糊逻辑控制自动进行抑制。
3、准确安全节省能源雷达液位计在真空、受压状态下都可进行测量，而且准确安全，可*性强。
雷达液位计的工作原理
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雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。
发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。
信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。
微波测距示意图如图1所示。
图中，E－空槽（罐）的高度；F—满槽（罐）的高度； D—探头至介质表面的距离；L—实际物位雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与探头到介质表面的距离D成正比，即： D=v×t/2式中，t—脉冲从发射到接收的时间间隔v—波形传播速度因空槽距离E已知，故实际物位的距离L为：L=E-D式中，E的基准点是过程连接的底部在发射的时间间隔里，天线系统作为接收装置使用。
仪表分析、处理运行时间小于十亿分之一秒的回波信号，并在极短的一瞬间分析处理回波。
雷达传感器利用特殊的时间间隔调整技术将每秒的回波信号进行放大、定位，然后进行分析处理。
因此雷达传感器可以在0.1s内精确细致地分析处理这些被放大的回波信号，无须花费很多时间来分析频率。
雷达液位计的特点雷达液位计最大的特点是在恶劣条件下功效显著。
无论是有毒介质，还是腐蚀性介质，也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质，它都可以进行测量。
在测量方面，具有以下特点：1、连续准确地测量由于电磁波的特点，不受环境的影响。
故其测量的应用场合比较广。
雷达液位计的探头与介质表面无接触，属非接触测量，能够准确、快速地测量不同的介质。
探头几乎不受温度、压力、气体等的影响（500℃时影响仅为0.018%，50bar 时为0.8%）。
2、对干扰回波具有抑制功能比如，波束范围内接头引起的干扰回波和进料或出料的噪声引起的干扰回波等可由内部的模糊逻辑控制自动进行抑制。
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洛阳三隆安装检修有限公司
2011.7.6
雷达液位计工作原理及故障判断处理
一、雷达液位计结构组成与工作原理
二、雷达液位计测量系统结构组成
三、雷达液位计工具软件及使用
四、雷达液位计校定
五、雷达液位计故障判断处理
一、雷达液位计结构组成与工作原理
1、结构组成：雷达液位计是由发射器头（TH）与天线组成。
发射器头一般是通用的，同系列雷达液位计间可以互换。
天线有多种形式，从而形成多种型号的雷达液位计。
发射器头由表体和电子单元（THE）组成。
电子单元由微波单元、信号处理、数据通信、电源及瞬变保护电路板等构成。
2、工作原理：调频连续波（FMCW）测量原理。
如下图所示，雷达液位计向液体表面发射微波，而约为10GHz带宽的微波信号连续地改变频率。
在雷达信号被液面反射后，回波被天线接收。
由于信号频率不断变化，与此时发射的信号相比，回波的频率稍微有所不同。
频率的差异与到达液面的距离成比例，因此可得到空高。
罐高减去空高，即为液位值。
该方法称为调频连续波方法。
并用于所有高性能雷达液位计。
（另一种为微波脉冲时间行程（PTOF）测量原理：D =c •t/2 ）
二、雷达液位计测量系统结构组成及接线
雷达液位计：RTG39、RTG40，罐旁指示仪：DAU2100、RDU40、751，DU2210-R ，多点温度计：MST RTL/2
RTL/2MODBUS
FCU2160
DCS
RTG RTG ．．．．
．．
RTG RTG ．．．．．．．．．．．．．．．．．．ＤＡＵRTD ＤＡＵRTD ＤＡＵ
RTD ＤＡＵRTD RTG ＤＡＵRTD
RTG ＤＡＵRTD 原油罐区雷达液位计测量系统结构示意图
751751FCU2160
１、SAAB 雷达液位计测量系统是由RTG 液位计、FCU 现场通讯单元、RTL/2现场总线、DAU 现场数据采集单元、多点温度计MST （RTD 测温元件Pt100)等组成，如下图所示，通过FCU 与DCS 通讯。
２、原油罐区雷达液位计的接线，请点击如下图标查看。
三、雷达液位计工具软件及使用
RTG39、RTG40雷达液位计需要用TankMaster软件进行维护调试，软件需要安装才能使用。
安装后在桌面上有“ＷinSetup”图标，双击运行即可。
运行WinSetup
点击“确定”
输入密码：admin
配置通道协议
选中FBM2180Serial Port，波特率4800，停止位1位，无校验
选择设备
选择仪表，右键
选择属性
属性对话窗口
配置信息：带稳波管、8”天线、管内径0.2m、带罐旁指示仪
看回波图
设置滤波门限，拖动圆圈，应用
罐距离设置：罐高等
表头参数：标定值=检尺值-测量值＋原值
四、雷达液位计的标定
液位测量值与手检尺值有偏差时，需要对液位计进行修正，即液位计的标定。
如果工艺反应仪表液位指示与实际液位有偏差需要进行液位标定时，应首先由工艺人员对罐液位进行手工检尺，为保证检尺数据的准确性，应在静罐情况下进行三次独立的测量，三次检尺数据的平均值作为液位修正的参考值。
对于PRO和REX系列的雷达液位计进行液位标定，首先需要将安装了TankMaster调试软件的电脑通过FBM和FCU相连，开机进入调试软件界面，标定方法有三种。
１、修改罐的参考高度
雷达液位计投用前应对罐的参考高度依据实际情况进行精确设置，如果在不同的液位测量时，手检尺液位值与雷达液位计测量值的偏差有规律可循，即总是偏高或偏低相同数值，则应考虑罐的参考高度设置有误，如果总是偏高△L,则新的罐参考高度值=原参考高度值-△L, ，如果总是偏低△L,则新的罐参考高度值=原参考高度值+△L,修改罐参考高度的方法：选中雷达液位计右键，选择Tank Distance进入，可以看到Tank Preference Hight项，输入新的罐参考高度值，
２、在确认罐高设置正确的情况下，利用WinSetup的Calibrate功能进行标定选中要标定的雷达液位计右键，选择Calibrate进入，在打开的窗口中点击Calibration Data选项，弹出如下窗口，进行多点标定：
在Hand Dipped Level栏输入手检尺液位值，在SAAB Level栏输入雷达测量值，点击Refresh按钮，然后点击Save calibration data in PC database,在之后打开的窗口中点击Write new calibration data to RTG.
３、在确认罐高设置正确的情况下，进入WinSetup界面进行单点标定。
标定值=检尺值-测量值＋原值
五、雷达液位计故障判断处理
液位测量失灵的检查处理方法
1 查检供电是否正常。
2 查检通讯是否正常。
通过安装了雷达调试软件的手提电脑、FBM（双向调制/解调器）接入FCU 2160（现场通讯单元），可以在操作界面上读取雷达的所有数据，发射波、反射波强度，雷达的组态数据。
如果读不到，则通讯有问题，还可以拿着这些设备到雷达头处接入信号线，以判断故障所在，这样处理可以排除信号线的故障。
3 如果罐底部有管道、支架，会对雷达波形成漫反射，所以在无液位或液位较低时，显示不正常时，待工艺液位正常后，重启一下会有显示。
在工艺进油时，如果产生了蒸汽，也会形成漫反射而使液位失灵，温度正常后会自动恢复。
4对轻污油罐优先考虑天线结晶、沾污可能。
处理必须二人以上，拆下雷达前必须佩戴合适的防护器具；在罐顶拆下的螺栓妥善放好，勿使滑落伤人；断电后抬起雷达倾斜放下，注意轻拿轻放，不使天线受损；用抹布擦去结晶或油污，不要让天线弯曲，切忌铁器刮擦，以免破坏天线表皮。
5 如仍不能恢复正常，可以用好的雷达板卡甚至是底板、天线与之调换。
调换前要做好记号并且要断电，上电并进行必要的组态后，即可进行测试，以判定哪一块板卡出了问题。
6 查看诊断信息。
若出现故障，可通过检查其故障代码，进行诊断和处理。
如果仍不能解决问题，则要联系或咨询生产厂家专业维修人员作进一步检查。
谢谢！。