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什么是雷达液位计？

前广泛使用的雷达液位计有脉冲雷达液位计和导波雷达液位计。现在对两种不同类型的雷达进行简单对比。

　　一：脉冲雷达液位计

　　脉冲雷达采用高频、窄脉冲对微波源信号进行调制，以波束的形式发射固定频率（即载波频率）的脉冲波，在介质表面反射后由接收器接收，脉冲的时间行程决定了由发射天线至介质表面的距离。

　　优点：

　　1、可测量*高70米量程，3毫米误差，而不受温度、粉尘、蒸汽的影响，是同类产品中的**者；

　　2、适用范围广，可用于储油罐区、沥青储罐、石油液化气、反应釜、石化业污水罐及钢铁业高炉钢水的连续料位测量。在酿酒、食品业、制药业等领域中也广泛使用；

　　3、一体化结构，非接触式喇叭；

　　4、可通过人性化的按键，HART协议及操作视窗对仪表进行设定、编辑，*多功能的软件可消除搅拌器或其他障碍的干扰。

　　缺点：

　　1、大多数经济型的脉冲微波物位计都采用5.8GHz或6.3GHz的微波频率，其辐射角较大（约30°），容易在容器壁或内部构件上产生干扰回波。虽然加大喇叭天线尺寸可稍微减少发射角度，但体积增大，使用不便；

　　2、当液面出现波动和泡沫时，情况就变得更复杂，信号散射脱离传播途径或吸收大部分能量，从而使返回到雷达液面计接受天线的信号更加弱小或无信号返回；

　　3、当储罐中有搅拌器、管道等障碍物时，这些障碍物也会反射电磁波信号，从而产生虚假的液位信号。

　　二：导波雷达液位计

　　为了弥补脉冲雷达液位计的这些缺陷，导波雷达物位仪表而生产的。导波雷达的工作原理与常规通过空间传播电磁波的雷达非常相似，导波雷达液位计的基础是电磁波的时域反射原理，采用该原理可以发现埋地电缆和墙内埋高电缆的断头，测电缆断头时，TDR发生器发出的电磁脉冲信号沿电缆传播，遇到断头时，就会产生测量反射脉冲。

　　同时，在接收器中预先设定好的与电缆总长度相应的阻抗变化也引发一个基本脉冲，将反射脉冲与基本脉冲相比较，可精确测出断头的位置。

　　优点：

　　1、对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响；

　　2、不受液体密度，固体物料的疏松程度、温度、加料时的粉尘的影响；

      3、低维护，高性能、高精度、高可靠性，使用寿命长。

　　缺点：导波雷达液位计属于接触式雷达，如果有的下场对卫生性要求比较高的场合无法应用。

第二部分

近年来，雷达液位计以其液位测量死区小、连续测量精度高、受介质特性影响小、测量范围大、耐高温高压能力强和采用非接触式测量方式等优点，在化工行业得到广泛的推广和应用。

由于被测对象比较复杂，受高温高压高腐蚀，还有泡沫、搅拌、蒸汽等诸多原因的严重破坏，雷达液位计频繁出现故障，仪表维护量大，严重影响了生产装置。因此，了解雷达液位计日常故障问题及其处理方法，就变得很有必要。下面，仪控君就为大家整理了雷达液位计的故障问题处理方法，希望能对大家有所帮助。

1

检查供电是否正常

如果生产现场发现雷达液位计在液位升到一定值后变化非常缓慢，应该立即检查雷达液位计的供电情况是否正常，相关工作人员也要在日常的维护中，详细检查雷达液位计的通电情况，通电后有无正常输出。液位变化缓慢或者根本没有变化，需要在*一时间检查设备的保险丝是否烧坏，如果并无电流输出，则基本可以判断是仪表出现问题，应视情况更换或者维修。此外，应该在仪表安装调试的环节加强管理，防止仪表参数设置不准确而影响生产。相关工作人员也需要加强日常的维护工作，定期的进行停运检修，从而保证雷达液位计仪表的正常运行。

2

检查通讯设备是否正常

一旦发现通讯设备不正常，可以通过安装雷达调试软件，读取雷达的组态数据，监控雷达传感器的状态。主要检查雷达传感器能够准确的判断反射回波与假回波的区别，反射波的强度是否达到预定的标准，如果上述测试没有问题，则需要检查其他的电子元件，如果判断出雷达液位计的通讯单元出现损坏，则需要视情况更换元件，从而保证雷达液位计的通讯正常。相关工作人员在日常的维护工作中，也应该加强对雷达液位计的通讯情况的检查，可以用雷达调试软件接入信号线，利用调节器对雷达液位计的通讯设备进行维护。

3

使用温度

为了使雷达液位计正常测量，应该保证雷达液位计的内部温度低于50℃。一般来说，雷达液位计都应用于测量高温的介质。因此，雷达液位计的外壳都用具有耐热性能较强的材料制成，因此一般情况下雷达液位计的内部都不会超过50℃，如果内部电子元件超过这个数值，切不可用冰水进行降温冷却，冰水不仅不会起到降温冷却的作用，甚至会使雷达液位计瘫痪。可以用紫铜管子吹入少量的风到雷达的表头，科学的降低雷达液位计的内部温度。

4

显示值不准确

显示值不准确是雷达液位计常出现的问题，导致显示值不准确的成因，可能是初始设置的对比度不合适，或者因为显示模块的插件连接不正确，相关工作人员应该尽量避免这个问题，一旦发现显示值不可见，应该对雷达液位计的初始设置进行检查，并检查显示模块插件的连接是否正常，如果这两项均显示正常，则需要深入的检查雷达液位计的输出电流是否正常，如果输出电流大于22mA，则可以判断是雷达液位计的显示模块出现了故障，需要进行及时的更换。如果输出电流小于3.5mA，可以判断是雷达液位计的电子模块出现了故障，需要及时的更换雷达液位计的电子模块。

5

系统显示错误信息

雷达液位计的系统时常显示错误信息，一般导致这种故障的原因在于数据存储结束前切断了电源，需要进行校验复位并重新标定。若校验复位并重新标定后依然发出警报，则需要更换雷达液位计的电子模块。

6

天线沾污、结晶

对待轻污油罐出现故障时，应首先考虑天线沾污、结晶的可能性，处理方法是，断电后，佩戴合适的防护器具，拆下雷达倾斜放下，用抹布擦去污物或结晶，不要让天线弯曲受损，注意轻拿轻放，切忌铁器刮擦，以免破坏到天线表皮。

7

漫反射

若出现液位较低或无液位时，大的原因可能是测试容器底部有支架、管道 ，或者在工艺过程中产生了蒸汽，对雷达波形成漫反射而导致液位失灵，此时，可等到工艺液位正常后，重启一下会自动恢复。而因蒸汽造成的漫反射，则等温度正常后就会自动恢复。

第三部分

1 雷达液位计的测量原理

　　能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。
　　电磁波在空气中是以光速传播的, 雷达液位计距离物料表面的距离可用下式表示：
　　D =（1/2）*CT
　　式中: D ———雷达液位计距离物料表面的距离;
　　C ———光速
　　T ———脉冲时间。
　　则液位为：
　　L = E - D
　　式中:L ———液位;
　　E ———罐的总高;
　　D ———空高。
　　即使在存在虚假反射的时候，新的微处理技术和*的ECHOFOX- 软件也可以准确地分析出物位回波。通过输入容器尺寸，可以将上空距离值转换成与物位成正比的信号。仪表可以空仓调试。

　   2 雷达液位计的安装的注意事项

　　雷达液位计的安装对雷达液位计的使用有较大的影响，所以安装比较严格，测量液位的场合，宜垂直向下检测安装。雷达的波束中心距容器壁的距离应大于由束射角、测量范围计算出来的低液（料）位处的波束半径。雷达的波束途径应避开搅拌器、其他障碍物及容器进料流束的喷射范围。雷达液位计的安装还应符合制造厂的要求。
　　2.1 选择安装位置选择一个易于安装接线的位置，而且还要方便以后拆装显示/ 调试模块PLICSCOM。不使用任何工具，可以将外壳旋转330°。可以将PLICSCOM 旋转角度安装（每次旋转90°）。
　　2.2 为了防潮必须使电缆入口前面的连接电缆向下。这样雨水和冷凝水就可以顺着垂下的电缆滴下来。这一点对于露天安装或安装在潮湿的地方（比如：用水清洗、加热或冷却）很重要。而为防止直接日晒或雨淋，建议使用保护盖。
　　采用横截面为圆形的电缆，并拧紧电缆入口。
　　2.3 测量的基准面是螺纹或法兰的密封面。如果被测介质接触天线，会在天线上造成粘附，从而影响测量，注意天线和介质表面保持距离至少50mm。
　　2.4 对于带表压或低压的容器，应该在螺纹的过程连接上加密封。要检查密封材料对于被测介质是否稳定。传感器的应大虞允许压力见传感器上面的铭牌。不能安装在中心位置，干扰回波会导致信号丢失。佳安装位置在容器半径的1/2 处。如果不能保持传感器与罐壁的距离，罐壁上的介质粘附会造成虚假回波。在调试仪表的时候应该进行虚假回波存储。

　   3 关于雷达液位计存在的问题的解决方法

　　3.1 雷达检测为虚假回波信号干扰
　　雷达液位计存在的主要问题是因为存在可以被探测到的虚假回波信号，影响了真实回波信号的探测，导致雷达液位计显示虚假液位。需要进行虚假回波消除。具体的消除虚假回波信号的方法步骤如下：
　　（1）连接计算机和雷达液位计，对计算机软件和雷达液位计进行通信；
　　（2）在主菜单选择“Service”（服务）项，打开该项，这时候在子菜单里显示选项“False echo memory”( 虚假回波存储)；
　　（3）再进入到下一级子菜单“Creat New”( 生成一个新的)。输入从传感器到介质表面的当前距离。确认存储后，在这个距离内的所有检测到的虚假回波都被存储。
　　如此虚假回波将被存储记忆到雷达液位计的存储器内以后雷达液位计检测到的虚假回波信号将被过滤掉。
　　3.2 冬季雷达液位计天线凝结水或者结冰
　　建议外部加装保温和伴热，使罐口附近温度基本保持恒定。定期进行检查清理。
　　3.3 雷达液位计用旁通管的雷达液位计存在虚假回波的问题
　　因为旁通管内不干净，管壁存在毛刺、焊渣、焊封以及附着的介质的杂质作为仪表工我们只能暂时用计算机软件储存消除虚假回波，而较为*的解决雷达液位计存在虚假回波显示虚假液位的问题则需要联系工艺人员进行清理旁通管并对旁通管进行磨砂等处理。在以后的安装过程中严把质量关，尽可能减少这一类问题导致的测量故障。

    4 雷达液位计的一些常见故障的诊断和处理

　　通常采用两种方法进行雷达液位计的故障诊断：
　　4.1 检查4—20mA 电流信号
　　4.1.1 故障：4—20mA 信号不稳定
　　原因：物位波动
　　处理：通过调整模块或PACTware 软件设定合适的积分时间
　　4.1.2 故障：4—20mA 信号丢失
　　原因：供电电源错误接线
　　处理：检查接线，按照接线图进行更正
　　原因：没有接电
　　处理：检查是否断缆，如果需要进行修理
　　原因：供电电压太低或者负载电阻太高
　　处理：检查并更正
　　4.1.3 故障：电流信号大于22mA 或0mA
　　原因：电子部件损坏
　　处理：更换仪表或送回修理

　　4.2 通过PLICSCOM 模块报警故障
　　4.2.1 故障：E013
　　现象：没有测量值
　　原因：传感器处于预热阶段或传感器没有找到回波（如：安装错误或者参数调整错误）
　　4.2.2 故障：E017
　　现象：大调整与小调整之间的差值太小
　　处理：重新进行小调整和大调整，增大差值
　　4.2.3 故障：E036
　　现象：当前软件不能运行
　　处理：进行软件升级或者将仪表退回修理
　　4.2.4 故障: E041
　　现象：硬件故障，电子部件故障
　　处理：更换仪表或者退回处理

　　由日常实践我们认为雷达液位计相比其他的液位计以其适用条件广，安装简便，使用和维护简单等优点越来越多的应用于生产当中，虽然还存在一些缺点，但是随着技术的进步也在不断完善。如柴油罐区新安装的雷达液位计就克服了以前冬天旧式雷达液位计探头结水、结冰的问题。雷达液位计在以后会更多的应用于实际生产活动中，因此关于雷达液位计的使用和研究需要进一步的学习，使其更好地为生产实践服务。

第四部分

雷达液位计

　　原理：发射—反射—接收就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。

　　特点：雷达液位计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

　　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

　　3、准确安全节省能源

　　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，you环保功效。

　　4、无须维修且可靠性强

　　微波几乎不受干扰，与测量介质不直接接触，几乎可以被应用于各种场合，如真空测量、液位测量或料位测量等。由于高级材料的使用，对情况极其复杂的化学、物理条件都很耐用，它可以提供准确可靠、长期稳定的模拟量或数字量的物位信号。

　　5、维护方便，操作简单

　　雷达液位计具有故障报警及自诊断功能。根据操作显示模块提示的错误代码分析故障，及时确定故障予以排除，使维护校正更加方便、准确，保障仪表的正常运行。

　　6、适用范围广，几乎可以测量所有介质

　　从槽罐体的形状来说，雷达液位计可以对球罐、卧罐、柱形罐、圆柱椎体罐等的液位进行测量；从罐体功能来说，可以对储罐、缓冲罐、微波管、旁通管中的液位进行测量；从被测介质来说，可以对液体、颗粒、料浆等进行测量。

　　小结：

　　总的来说，就是雷达液位计使用范围广，是非接触式的测量方式。材质优良，故障率低。

　　导波雷达液位计

　　原理：导波雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。

　　特点

　　1、对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力，测量不受影响；

　　2、不受液体密度，固体物料的疏松程度、温度、加料时的粉尘的影响；

　　3、低维护，高性能、高精度、高可靠性，使用寿命长。

　　那他们到底有没有区别呢？

　　接触方式不同：雷达液位计是非接触式的，波导式液位计则是接触式的。也就是说，在食品等级要求较高的场合，是不能用先导式的。

　　使用工况介质不同：导波雷达式液位计更需考虑介质的腐蚀性和粘附性，而且过长的导波雷达安装和维护更加困难。低介电常数的工况，无论雷达还是导波雷达测量原理都是基于介质介电常数差别，由于普通雷达的发射的波是发散的，当介质介电常数过低时，信号太弱测量不稳定，而导波雷达波是沿导波杆传播信号相对稳定，另外一般的导波雷达还有底部探测功能，可以根据底部回波信号能测量值加以修正，使信号更为稳定准确。

　　选型有不同：普通雷达可以互换使用，而导波雷达由于导波杆(缆)长度根据原工况固定，一般不能互换使用，受此影响导波雷达的选型要比普通雷达麻烦。

　　测量范围不同：普通雷达在30、40m的罐体上应用比较常见，甚至可测到60m。导波雷达还要考虑导波杆(缆)的受力情况，也是由于受力的原因一般用导波雷达的测量距离不会很长。而不过在一些特殊工况导波雷达有明显的优势，如罐内有搅拌，介质波动大，这样的工况用底部固定的导波雷达测量值要比变通雷达稳定；还有小罐体内的物位测量，由于安装测量空间小(或罐内干扰物较多)，一般普通雷达不适用，这时导波雷达的优势就显现出来了。