近年來,雷達液位計以其液位測量死區小、連續測量精度高、受介質特性影響小、測量范圍大、耐高溫高壓能力強和采用非接觸式測量方式等優點,在化工行業得到廣泛的推廣和應用。
但是,由于被測對象比較復雜,受高溫高壓高腐蝕,還有泡沫、攪拌、蒸汽等諸多原因的嚴重破壞,造成雷達液位計頻繁出現故障,儀表維護量大,嚴重影響了生產裝置。
因此,分析雷達液位計的構成和工作原理,探索日常維護措施和故障處理方法,維護雷達液位計正常工作和運行,是非常重要的研究課題。
1 雷達液位計測量原理
目前常用的是調頻連續波方法,在所有高性能的雷達液位計中都可以應用。雷達液位計由天線發射出微波,當回波被天線接收以后,由于信號頻率不斷變化,與此時發射的信號相對比,回波的頻率也稍也不同。發射頻率與回波之間的差異,可以讓我們準確計算出物料面的距離。
2 雷達液位計的安裝要求
為了保證雷達液位計長周期的運行,科學的安裝是至關重要的環節,在安裝中需要做到:
1)測量槽壁與天線要保持平行,以有利于微波的傳播;
2)安裝位置距離應大于槽壁300mm,離槽壁應為槽直徑的1/6處,若不能保持足夠的距離,則微波發射到槽壁上時,回波信號會出現異常,造成虛假的回波信號。而我們在調試儀器的時候應該對虛假回波進行存儲;
3)儀器不能安裝在入料口上方,并且要盡量避開下料區、進料簾及漩渦。這是因為液體在注入時,被測液體反射的有效回波要遠遠小于所產生的虛假回波,而漩渦會引起不規則液位,散弱微波信號的產生,導致有效信號的衰減;
4)針對易結晶和具有腐蝕性的物體在進行測量時,介質會對傳感器造成不良影響,建議選用帶有分離法蘭結構和聚四氟乙烯測量窗的儀器。為了防止天線上存在的結晶物影響儀表正常工作,也為了避免高溫對雷達天線的影響,因為聚四氟乙烯能承受的最高溫度為200℃,必需保證法蘭斷面和最高液位間有至少100到800mm的安全距離;
3 日常維護及故障處理
1)檢查供電是否正常。在日常維護中,最關鍵的檢查點是輸出電流、電源電壓和表體溫度。通電后,儀表在幾分鐘左右即可正常工作,若儀表出現異常,無正常輸出,則應檢查是否真正接上電源,保險絲有無燒壞。若是不超過兩個月的短期停運,則不必切斷儀表電源;
2)檢查通訊是否正常。若通訊正常時,可通過安裝了雷達調試軟件的手提電腦、雙向調制/解調器接入現場通訊單元,在操作界面上可讀取雷達的組態數據,發射波、反射波強度等所有數據。若讀不到,則通訊出現故障。這時可用這些設備到雷達頭處接入信號線,以準確判斷故障所在;
3)使用溫度。雷達頭.內部的使用溫度為65℃左右。若被測介質溫度很高,則可能會超過,一般使用情況下是不會超過這個溫度的。如果出現超過65℃的情況,絕對不可以用水或者其它液體來降溫冷卻,可以經φ6x1 紫銅管子吹入少量的儀表風到雷達表頭,科學的降低表頭內部的溫度;
4)漫發射。若出現液位較低或無液位時,最大的原因可能是測試容器底部有支架、管道,或者在工藝過程中產生了蒸汽,對雷達波形成漫發射而導致液位失靈,此時,可等到工藝液位正常后,重啟一下會自動恢復。而因蒸汽造成的漫反射,則等溫度正常后就會自動恢復;
5)儀表輸出總在最大值。在使用過程中若發現儀表輸出總在最大值,可能是兩種原因造成的,一是用于檢測返回信號的石英下面有水珠,另一原因是石英晶體沾上物料或臟物。針對第一種情況,用水清洗后即可解決,使其恢復正常工作。第二種情況下處理較復雜,應關掉球閥,拆下罩子和石英窗法蘭,在擦拭石表面時,不能選用堿性溶劑,要用棉布蘸汽油或酒精等溶劑進行擦拭,不要拆開石英窗固定螺釘,也不能使用金屬鉗子,以免不小心蹭破石英窗表面的噴涂層,最后,擦干凈石英玻璃后,按要求更換新的不繡鋼纏繞墊圈,再重新安裝石英窗法蘭,以避免發生泄露;
6)天線沾污、結晶。對待輕污油罐出現故障時,應首先考慮天線沾污、結晶的可能性,處理方法是,斷電后,佩戴合適的防護器具,拆下雷達傾斜放下,用抹布擦去污物或結晶,不要讓天線彎曲受損,注意輕拿輕放,切忌鐵器刮擦,以免破壞到天線表皮;
7)查看診斷信息。若儀表出現故障,排除以上幾種可能性后,可檢查其故障代碼,以進行準確的診斷和及時處理,若儀表故障仍未排除,則斷電,調換新的功能完好的雷達板卡甚至是底板、天線,通電并進行必要的組態后,逐個測試以判定故障出現在哪一個部位。
4 結論
當前,雷達液位計以其*的性能,先進的雷達測量技術,在化工領域得到發揮著重要的作用。但是,我們要對雷達技術熟練掌握,對生產現場深入了解,才能降低雷達儀表的故障率、充分發揮其應有的性能,真正實現其高精度、高可靠性的穩定運行。
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