一、雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量原理和主要技術(shù)因素
雷達(dá)料位計(jì)是利用微波測(cè)距原理來測(cè)量物位的智能儀表。雷達(dá)料位計(jì)主要由天線、發(fā)射和接收裝置、信號(hào)處理器、操作顯示面板等幾部分組成。發(fā)射天線向被測(cè)目標(biāo)發(fā)射微波,被測(cè)目標(biāo)反射的微波被接收天線接收,信號(hào)處理器將發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)比較計(jì)算出被測(cè)距離,并可算出相應(yīng)的物位值。雷達(dá)發(fā)射天線到被測(cè)目標(biāo)的距離h由下式?jīng)Q定：
h=t*v/2
式中,t為微波脈沖來回傳播時(shí)間:v為微波傳播的速度(光速)。
于是我們得到物位值H:
H-l-h
式中,L為發(fā)射天線到料倉或罐底部高度。由于微波在傳播途徑上有衰減和干擾反射,故測(cè)量的關(guān)鍵是能接收到較強(qiáng)的反射回波信號(hào),并識(shí)別出其中的有效回波。影響雷達(dá)料位計(jì)測(cè)量品質(zhì)的主要因素有:
(1)接收的回波能量大小與物料表面的介電特性有關(guān),介電常數(shù)￡高,反射率高,得到的回波強(qiáng)度也高:介電常數(shù)￡低,物料會(huì)吸收部分微波的能量,回波強(qiáng)度也較低。為用于介電常數(shù)較小的物料,可使用纜繩和導(dǎo)波管由此來傳遞發(fā)送和接收的微波,增強(qiáng)了回波的信號(hào)。
(2)接收的回波能量大小與天線的發(fā)射和接收效率以及天線輻射功率有關(guān),所以雷達(dá)料位計(jì)的天線選擇很重要,現(xiàn)有的天線除啊叭口和棒狀天線外,還有平面天線和拋物面天線。所以針對(duì)不同測(cè)量介質(zhì)、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量量程來選擇不同的雷達(dá)天線能有效提高測(cè)量精度和抗干擾性能。
(3)在實(shí)際使用過程中會(huì)有許多下擾因素如蒸汽、粉塵、泡沫、介質(zhì)堆角、攪拌產(chǎn)生的被測(cè)介質(zhì)表面傾斜、介質(zhì)對(duì)測(cè)量部件表面的粘附等會(huì)對(duì)回波產(chǎn)生干擾,影響測(cè)量結(jié)果。這種情況下一是注意安裝雷達(dá)料位計(jì)時(shí)要避開干擾源,二是可通過軟件設(shè)置來排除千擾回波和假回波。
雷達(dá)式料位計(jì)屬于非接觸測(cè)量的物位測(cè)量儀表,怎樣評(píng)價(jià)其測(cè)量品質(zhì)呢?當(dāng)其工作不穩(wěn)定或者測(cè)量誤差較大時(shí)我們?nèi)绾握页龉收显蚰?span lang="EN-US">?ZUI好的方法就是通過獲取其.作過程中的回波曲線圖加以分析并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況來了解它的實(shí)際工作狀態(tài),找出故障原因,對(duì)癥下藥采取相應(yīng)的調(diào)整措施。
二、雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法
湘鋼的物位測(cè)量大量使用了雷達(dá)式料位計(jì),其中德系產(chǎn)品使用較多,使用效果好,下面就以VEGA的雷達(dá)式料位計(jì)為例談?wù)勍ㄟ^回波曲線圖并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況來進(jìn)行雷達(dá)式料位計(jì)測(cè)量品質(zhì)評(píng)價(jià)及故障原因分析
所需的的設(shè)備：
PLICSCOM調(diào)試模塊
對(duì)傳感器的一般參數(shù)進(jìn)行顯示、設(shè)定和修改:
黑白液晶顯示；
有中文菜單、有背光；
筆記木電腦+ PACTWARE調(diào)試軟件-
CONNECT.CXA4通訊接口轉(zhuǎn)換器。
旋下后安裝在傳感器上通過筆記木電腦可完成以下功能；
對(duì)傳感器的所有參數(shù)進(jìn)行顯示、設(shè)定和修改;對(duì)所設(shè)定的傳感器參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)；存儲(chǔ)一段時(shí)問的動(dòng)態(tài)回波出線；回波圖以多種顏色表示回波曲線、探測(cè)線、每次更新前·次的曲線及虛假回波記憶曲線等,清晰并直觀,對(duì)傳感器測(cè)量品質(zhì)的分析很方便。
分析回波曲線圖可知,測(cè)量回波振幅較大,但有幾個(gè)明顯強(qiáng)干擾回波信號(hào)。在這種情況下,當(dāng)有效測(cè)量回波的振幅比干擾回波的振幅小或相近時(shí),肯定會(huì)使傳感器識(shí)別某個(gè)的虛假回波而產(chǎn)生錯(cuò)誤測(cè)量。產(chǎn)生強(qiáng)千擾回波信號(hào)產(chǎn)生的原因很多,主要的幾種
如下:
1、如傳感器安裝的位置距離料倉的倉壁過近,測(cè)量波傳輸?shù)倪^程中碰到了料倉壁上的凸起部位而產(chǎn)生虛假回波
2、如傳感器安裝的位置距離料倉的進(jìn)料口過近,下料過程對(duì)測(cè)量波傳輸干擾而產(chǎn)生虛假回波;
3、傳感器測(cè)量波的傳輸路徑?jīng)]有避開料倉內(nèi)部的構(gòu)件,如人梯、加強(qiáng)筋等,因此產(chǎn)生虛假回波
結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,我們調(diào)整了這臺(tái)雷達(dá)料位計(jì)的安裝位置并加裝了萬向節(jié)(可適當(dāng)調(diào)整傳感器的測(cè)量方向),避開了強(qiáng)干擾源,消除了干擾回波對(duì)測(cè)量的影響。
三、結(jié)束語
通過分析雷達(dá)料位計(jì)的回波曲線圖可以準(zhǔn)確了解其工作狀態(tài),再結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況就可準(zhǔn)確獲知處于非正常工作狀態(tài)的雷達(dá)料位計(jì)的故障原因,對(duì)我們采取有針對(duì)性的改進(jìn)措施有很大幫助。所以,分析回波曲線圖是一種很好的評(píng)價(jià)雷達(dá)料位計(jì)測(cè)量品質(zhì)的方法。
湖南信量電子有限公司是由益華科技電器廠改制成立的一家新型高科技企業(yè)。十年來，公司一直專注于物（料）位測(cè)控和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售于一體的物位測(cè)控產(chǎn)品的專業(yè)制造商，是物位測(cè)控整體解決方案提供商。
大道至簡。信量電子始終堅(jiān)持“簡單就是好的”設(shè)計(jì)理念，一直探尋一條簡單、有效、可靠、耐用的料位測(cè)控解決方案。YCK系列永磁式料位器的問世，正是這一設(shè)計(jì)理念的新成果。永磁式料位器也因此獲得國家發(fā)明專利及多項(xiàng)專利授權(quán)，成功申報(bào)PCT國際專利，并申報(bào)了美國、歐盟、日本、加拿大、澳大利亞、韓國、俄羅斯、巴西等多主要國家和經(jīng)濟(jì)體的專利保護(hù)。
