雷達物位計在使用四點優勢介紹

自雷達物位計進入市場，由于測量精度高、耐高溫高壓的能力強，以及采用非接觸的測量方式，成為過程控制工業罐區物位監測的儀表，受到廣大技術人員的歡迎。在公司的生產車間，物位作為重要的過程參數已成為判斷生產過程的效率、工作狀況及經濟性能的重要指標，物位測量儀表在連續與離散控制系統中的作用日趨突出，業主對測量儀表的測量、穩定可靠、多功能、智能化的要求也越來越高。雷達物位計是近年逐步在現場應用的先進測量技術。在使用過程中也暴露出一些問題，主要是設計選型失誤。由于雷達物位計種類和品牌較多，如果在設計階段不能結合工礦條件選擇適宜的產品，就可能造成雷達物位計無法正常使用。
雷達物位計在使用上具有以下優勢：
1) 連續準確測量：由于雷達物位計不與被測介質接觸，且受溫度、壓力、氣體等影響非常小。
2) 維護方便，操作簡單：雷達物位計具有故障報警及自診斷功能。
3) 適用范圍廣：非接觸式測量，方向性好，傳輸損耗小，可測介質多。
4) 安裝簡單：在各行業應用中，雷達物位計可直接安裝到儲罐頂部，安裝十分簡單。
雷達物位計通常分為脈沖雷達和調頻連續波雷達（FMCW）兩種。脈沖雷達的工作模式與超聲物位計相似:天線周期地發射微波脈沖，并接收物料面回波，同時對回波信號進行分析處理，確認有效回波，據之計算物位。線性調頻連續波測距原理：天線發射的微波是頻率波線性調制的連續波，當回波被天線接收到時，天線發射頻率已經改變。根據回波與發射波的頻率差可以計算出物料面的距離。E H公司的雷達物位計基本采用脈沖雷達原理。西門子公司LR400系列采用調頻連續波雷達原理，LR300系列采用脈沖雷達原理。
特性分類按發射雷達波的頻率分，可分為高頻雷達和低頻雷達。高頻雷達發射的20GHz以上的高頻微波，根據波的特性：速度=波長*頻率，我們可以得知24GHz高頻的微波的波長較其他頻段的雷達波的波長要短的多。一般的講，固體料面的形狀是傾斜而且粗糙的，較小的波長可以zui大程度上保證發射出去的雷達波能夠在粗糙的固體表面zui大程度地被反射回雷達探頭。因而高頻雷達主要應用于固體介質和大量程場合的測量。低頻雷達發射微波頻率在100MHZ——6MHZ，主要應用于液體介質和小量程場合的測量。
按天線的形式分，可分為普通雷達和導波雷達。普通雷達發射的微波通過空間傳播。導波雷達則是通過波導體傳導來發射和接收電磁波的物位測量儀表。
導波雷達測量原理的基礎是電磁波的時域反射性，該原理用于物位測量時，微波發生器每秒中產生20萬個能量脈沖并發送入波導體，波導體與液體表面的接觸時，由于波導體在氣體中和液體中的導電性能大不相同，這種波導體導電性的改變使波導體的阻抗發生聚燃變化，從而產生一個物位反射原始脈沖。
雷達物位計使用的注意事項
1、介電常數的影響
低介電常數和變介電常數的被測介質，優選導波雷達。低介電常數液體介質反射信號弱，信號衰減嚴重，物位波動和泡沫散射引起信號減弱，罐內障礙物反射引起虛假信號，為此就需要發射較強的電磁波信號，并采用功能強的微處理器進行復雜的信號處理。這就使得常規交流供電雷達物位計價格非常昂貴，但仍難以較好的解決在上述條件下的物位測量問題。導波雷達和常規雷達一樣，采用傳輸時間來測量介質物位，信號自烴類[介電常數2——3]液體表面或自水[介電常數80]面反射回傳的時間一樣的，不同的只是信號幅度[強度]的差別。普通雷達須考慮介質的影響，比較難辯識返回的各種信號，從雜散信號中檢出真正的物位信號，而導波雷達僅需測量電磁波的傳輸時間即可，無需信號的處理和辨別。
2、固體物料測量
對于粉狀物料，可以選擇纜式導波雷達。由于微波在鋼纜中傳輸，物料在輸送過程中產生的粉塵對測量沒有影響。閃速爐的精礦、石英、粉煤均采用E H公司的FMP40系列的纜式導波雷達，測量效果良好。對于顆粒狀或塊狀物料，須選用高頻雷達物位計。而且微波的發射角愈小愈好。因為微波的頻率越高，微波的波長越短，保證發射出去的雷達波能夠在粗糙的固體表面zui大程度地被反射回雷達探頭，發射角愈小，形成雜波和漫發射的概率就越小。
3、液體、物位的測量
對于液面相對平穩的罐體，且被測液體的介電常數較高，可以選擇普通雷達物位計。對于液面波動大、或帶有攪拌的罐體，或被測液體的介電常數較低，應優選導波雷達。因為導波管對液面有整型作用，且導波雷達的微波反射不易受環境條件變化的影響。被測液體的介電常數和密度變化對測量結果沒有影響。對于被測液體的粘度≥500cst，且液體粘附性較強的情況，不能選擇導波管方式測量，因為粘附和結晶會堵死導波管。從而形成虛假物位。可以選擇導波桿方式來測量。當介質在探頭上的涂污對測量物位的影響可分為兩種：膜狀涂污和橋接。膜狀涂污是在物位降低時，高粘液體或輕油漿在探頭上形成的一種覆蓋層。由于這種涂污在探頭上涂層均勻，因此對測量基本無影響；但橋接性涂污的形成卻能導致明顯的測量誤差，當塊狀或條狀介質污垢粘結于波導體上或橋接于兩個波導體之間時，就會在該點測得虛假物位。
4、雷達物位計的基本設定
1) 根據物位計測量儲罐的形狀，設定儲罐特性。
2) 根據檢測介質的特性設定介電常數。
3) 在過程條件一項選擇所測介質的過程變化情況，如果是桿式的雷達物位計，還應該設定探頭底部的接觸情況。
4) 接下來按照工藝要求設定物位計的空標和滿標值，如果是導波管的還應該設定導波管的直徑。
5) 根據設定的空標值做全程抑制。
近年來，中國經濟迅速發展，石油、化工、醫藥、食品等過程工業領域對雷達物位計的需求也將越來越大。相信雷達物位計將會有更好的明天，我們將不斷提高現有雷達物位計技術水平和開發新型的物位計，為用戶提供更好的服務。國產具有*自主知識產權雷達物位計的面世，為國內外用戶提供了更大的選擇空間，也為他們優化成本、合理配置資源提供了更大的方便。
雷達物位計在許多復雜條件下使用時，綜合性能優于其他常規物位測量技術。雷達物位計不受工藝復雜條件的限制，如低介電常數和變介電常數（會影響射頻導納/電容式液面計工作）、變介質密度[影響浮筒和壓力/差壓式液面計工作]、氣化、泡沫/液面波動[影響超聲波液面計工作]等的影響，可很好地解決這些介質條件下的物位測量。
我們在選用物位儀表時，應區別不同介質工作條件及過程要求，選用成本低、精度高、價格適中、性能可靠的測量儀表