浅议雷达物位计在工业行业应用

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1、浅议雷达物位计在工业行业应用　　【摘要】介绍雷达物位计的测量原理，探讨它的选型，安装以及使用中的故障处理，分析原因解决使用中的问题。【关键词】雷达物位计；FMCW随着我国的工业发展水平在不断提高，也推动了仪表行业的快速发展，其中，雷达物位计作为其中最常用的测量仪器被越来越广泛应用。智能雷达物位计凭借自身特殊的非接触式测量的特性，经常被应用于对有污染性和腐蚀性的介质进行准确的测量，主要适用于化工、石化、化纤、食品行业及一般工业应用。随着雷达物位计在市场普遍应用，本文以KROHNE公司BM70X系列雷达物位计为例，着重探讨它的选型，安装以及使用方面的一些常见问题，分析原因解决

2、使用中的问题。1.雷达物位计简介6KROHNE公司BM70X系列雷达物位计采用非接触式测量方法。该技术目前较成熟测量技术在化工、石化等过程工业领域，由于被测介质普遍存在高温、高压腐蚀、挥发、冷凝等复杂工况，且对测量仪表有防爆要求。相比与超声波，微波传播的自身特点决定了雷达物位计的使用优势.连续准确测量：由于雷达物位计不与被测介质接触，且受温度、压力、气体等影响非常小。维护方便，操作简单：雷达物位计具有故障报警及自诊断功能。适用范围广：非接触式测量，方向性好，传输损耗小，可测介质多。安装简单：在各行业应用中，雷达物位计可直接安装到储罐顶部，安装十分简单。产品特性，10Ghz

3、FMCW非接触雷达技术，具有高精度，高稳定性，高可靠性；二线（四线）制供电4-20MA+HART输出，PD-CAT软件支持，模块化设计，免维护。2.雷达物位计的基本测量原理雷达液位计目前有两种主要使用的测量方式，微波脉冲（PTOF）测量方式，连续波线性调频（FMCW）测量方式.，FMCW优点是使用更高更宽的微波信号，能够更好的分辨反射信号，更容易降低烦扰信号的影响；更高的发射频率，更小的发射角度，更好的抗反射信号干扰；更高的发射频率，对于相同量程测量，能够使用更小的天线直径。BM70X雷达物位计使用的是（～10GHz）高频信号.这个信号能够在测量间频率不断线性增加（频率扫

4、描）的技术.雷达信号由发射天线，介质表面反射，并被再次接收频率差信号Δf的过程.频率差Δf是根据实际发射频率与接收频率的差值计算出来的.它直接对应着信号传输的距离.频率差通过FFT（傅立叶）公式转换成频谱.信号传输的距离根据这个频谱可以计算出来.物位的高度就是罐的高度与这个距离的差值。63.雷达物位计的选型根据雷达液位计设计使用环境的不同，选型要求必须考虑一下几个条件：3.1被测介质的介电常数被测介质的导电性，介电常数，不小于1.5；当介电常数小于3时，建议使用静井式测量；对于杆状天线侵入介质测量，要求介电常数不小于4。3.2测量精度普通型雷达液位计测量精度±10mm.分

5、辨率1mm；高精度雷达液位计精度可达±1mm.分辨率0.1mm.根据实际使用要求选择。3.3使用环境工业生产环境复杂，物位测量有储存罐，过程罐，搅拌罐等，液体，浆料及固体颗粒材料；测量量程小于20m或者更大。复杂环境使用抗干扰强的仪表。综上必须提供的参数：介质名称、压力、温度、密度和介电常数，罐高、量程，电源，防爆型式和等级，法兰标准、口径、压力等级及材质。出厂仪表缺省设置值，出厂仪表都配带有配置清单供用户参考；如缺省设置罐高：10米，缺省死区：300/400/500MM，缺省量程：10米-死区，4～20mA对应缺省罐高。4.雷达物位计的安装6仪表的安装在使用中也是重要的

6、环节，只有科学合理的安装，才能避免干扰，测量部稳定等外来因素，使仪表使用安全可靠。4.1仪表要垂直于物料表面（平行于测量槽壁）安装，才能产生正常反射接受信号，安装位置要求如下（1）喇叭口天线或不带静井的杆状天线：般测量固体物位，如料仓（漏斗型）建议安装位置为1/4D（D为料仓直径），罐高度的1/7H（H为罐的高度）。（2）天线应该探出管口以下。法兰尽可能水平安装（偏差角度小于2度）。（3）管状天线和带静井的天线可以安装在罐的任意位置。（4）对圆柱形卧式罐，推荐使用静井或管状天线，避免多次反射。（5）如果天线不能探出罐口，要使用天线延长将喇叭口引出（天线延长可以100～20

7、00mm，可以相接）。（6）特殊情况下可以使用弯曲天线延长，以达到避开罐内复杂阻挡物的目的。4.2杆状天线注意引出管内径和杆状天线探到罐内长度要求（如标准探入罐内长度大于200mm）。4.3静井、外浮筒和管状天线6静井或外浮筒的内径≤喇叭口径+10mm，防止间隙过大产生多重反射。考虑液体的流通及沉积物，静井底端要高于罐底100～150mm，静井结构不能从罐底起测。5.雷达物位计常见问题以及处理方法雷达液位计是一种免维护仪表，可长期稳定可靠运行，实际应用中问题，多来于安装不合理，信号干扰等：5.1仪表无指示检查步骤，查看电源供电