一、雷達料位計的測量原理和主要技術(shù)因素
雷達料位計是利用微波測距原理來測量物位的智能儀表。雷達料位計主要由天線、發(fā)射和接收裝置、信號處理器、操作顯示面板等幾部分組成。發(fā)射天線向被測目標發(fā)射微波,被測目標反射的微波被接收天線接收,信號處理器將發(fā)射信號與接收信號比較計算出被測距離,并可算出相應(yīng)的物位值。雷達發(fā)射天線到被測目標的距離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,故測量的關(guān)鍵是能接收到較強的反射回波信號,并識別出其中的有效回波。影響雷達料位計測量品質(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,得到的回波強度也高:介電常數(shù)￡低,物料會吸收部分微波的能量,回波強度也較低。為用于介電常數(shù)較小的物料,可使用纜繩和導波管由此來傳遞發(fā)送和接收的微波,增強了回波的信號。
(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),所以雷達料位計的天線選擇很重要,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。所以針對不同測量介質(zhì)、測量環(huán)境、測量量程來選擇不同的雷達天線能有效提高測量精度和抗干擾性能。
(3)在實際使用過程中會有許多下擾因素如蒸汽、粉塵、泡沫、介質(zhì)堆角、攪拌產(chǎn)生的被測介質(zhì)表面傾斜、介質(zhì)對測量部件表面的粘附等會對回波產(chǎn)生干擾,影響測量結(jié)果。這種情況下一是注意安裝雷達料位計時要避開干擾源,二是可通過軟件設(shè)置來排除千擾回波和假回波。
雷達式料位計屬于非接觸測量的物位測量儀表,怎樣評價其測量品質(zhì)呢?當其工作不穩(wěn)定或者測量誤差較大時我們?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)場實際情況來了解它的實際工作狀態(tài),找出故障原因,對癥下藥采取相應(yīng)的調(diào)整措施。
二、雷達料位計的測量品質(zhì)的評價方法
湘鋼的物位測量大量使用了雷達式料位計,其中德系產(chǎn)品使用較多,使用效果好,下面就以VEGA的雷達式料位計為例談?wù)勍ㄟ^回波曲線圖并結(jié)合現(xiàn)場實際情況來進行雷達式料位計測量品質(zhì)評價及故障原因分析
所需的的設(shè)備：
PLICSCOM調(diào)試模塊
對傳感器的一般參數(shù)進行顯示、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；
對傳感器的所有參數(shù)進行顯示、設(shè)定和修改;對所設(shè)定的傳感器參數(shù)進行存儲；存儲一段時問的動態(tài)回波出線；回波圖以多種顏色表示回波曲線、探測線、每次更新前·次的曲線及虛假回波記憶曲線等,清晰并直觀,對傳感器測量品質(zhì)的分析很方便。
分析回波曲線圖可知,測量回波振幅較大,但有幾個明顯強干擾回波信號。在這種情況下,當有效測量回波的振幅比干擾回波的振幅小或相近時,肯定會使傳感器識別某個的虛假回波而產(chǎn)生錯誤測量。產(chǎn)生強千擾回波信號產(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料口過近,下料過程對測量波傳輸干擾而產(chǎn)生虛假回波;
3、傳感器測量波的傳輸路徑?jīng)]有避開料倉內(nèi)部的構(gòu)件,如人梯、加強筋等,因此產(chǎn)生虛假回波
結(jié)合現(xiàn)場實際情況,我們調(diào)整了這臺雷達料位計的安裝位置并加裝了萬向節(jié)(可適當調(diào)整傳感器的測量方向),避開了強干擾源,消除了干擾回波對測量的影響。
三、結(jié)束語
通過分析雷達料位計的回波曲線圖可以準確了解其工作狀態(tài),再結(jié)合現(xiàn)場實際情況就可準確獲知處于非正常工作狀態(tài)的雷達料位計的故障原因,對我們采取有針對性的改進措施有很大幫助。所以,分析回波曲線圖是一種很好的評價雷達料位計測量品質(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）位測控和工業(yè)自動化領(lǐng)域，是一家集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售于一體的物位測控產(chǎn)品的專業(yè)制造商，是物位測控整體解決方案提供商。
大道至簡。信量電子始終堅持“簡單就是好的”設(shè)計理念，一直探尋一條簡單、有效、可靠、耐用的料位測控解決方案。YCK系列永磁式料位器的問世，正是這一設(shè)計理念的新成果。永磁式料位器也因此獲得國家發(fā)明專利及多項專利授權(quán)，成功申報PCT國際專利，并申報了美國、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)濟體的專利保護。
