雷达液位计(如图所示)是一种新型液位测量仪表,在石油化工行业的应用特别很是广泛。
在生产过程中,人们每每会由于对这种新型仪表缺乏充足的熟悉以及故障处理方法,在不能及时有用解决雷达液位计的故障的时候加剧雷达液位计的故障,本文就是根据雷达液位计故障常见的题目提出了一些解决方案,采用理论分析和现场试验结合的方法,简要阐述了造成液位计故障的缘故原由,通过分析论证了故障产生的缘故原由,最终总结出一些雷达液位计故障处理的方法。以下便是雷达液位计常见的故障以及可能存在的缘故原由介绍:
1、测量值存在误差
故障表现为实际液位和测量值的变化趋势一致,但数值不相等。这是一种常见的、较单纯又容易消除的故障。采用传统的绳测法测量真实的上空距离,如果实测值与仪表显示上空距离相一致,证明仪表本身品质没有问题。由雷达液位计的工作原理可知,实际液位由空罐距离E减去测量参考点到介质表面的距离D求得,因而空罐高度必须准确无误才能保证测量准确可靠,所以,在标定前必须实地测量,以取得最真实的数据。如果仪表接入计算机系统,还应检查仪表满量程参数和计算机组态数据是否一致。
2、测量值明显失真
故障表现为液位变化而测量值恒为常数,当储罐排空或将满时仪表保持一个明显的假料位,也或者表现为槽罐内物料将满时显示弹回一个低值。造成这类故障的通常是以下原因:
(1)天线结疤。厚而湿的结疤会对微波产生强烈的反射,使仪表测量值保持一个恒定的高液位值。
(2)料排空时天线或附近的凝聚物产生干扰回波。
(3)物料排空时槽罐内固定组件引起强烈回波。针对上述情况应采取以下方法进行解决:
(1)仔细清理天线和天线附近的附着物。
(2)激活并合理地设置“窗口抵制”距离。“窗口抑制”也称为“近现场抑制”,此功能用以消除安装法兰焊缝、天线或其附近挂料对测量的影响,是优化测量的一种有效手段。它通过设定近现场抑制距离,仪表将此范围内的回波注册为干扰回波不进行测量。
(3)进行“固定组件回波抑制”。雷达液位计除了由软件智能滤除干扰回波外,还可以通过注册干扰波的方法进行固定组件回波抵制。
(4)槽内物料将满时仪表显示一个较低的料位,是由于液面升高槽内多重回波增加,程序处理时将一束时间行程较长的回波错误地识别为测量回波,从而计算出较大的上空距离。针对这种情况,应修改近现场抑制距离,以消除多重回波的影响。
3、测量值波动
在槽内由于搅拌介质表面剧烈起伏,或是因为下料使得槽内临时性干扰回波增强,从而测量值波动。除了改善应用参数(激活浮点平均曲线算法),激活近现场抑制,增大输出阻尼外,还应检查仪表的安装位置,或是考虑安装更大规格的天线。
根据笔者的经验,如果是卡件供电的两线制仪表,还应检查DCS模拟量输入卡件是否有足够的带负载能力。沉降160槽雷达液位计曾出现被测液面平稳但测量值剧烈波动的故障,在进行全面检查后确定是DCS系统的AI卡带负载能力不够。将仪表由卡件通道供电改为外供电方式,测量信号经隔离器送入卡件,仪表故障消失。
4、失波
故障表现为仪表出现“失波”错误或死机。在对低介电常数液体进行测量时,因为液体的反射能力弱,经常会出现失波的现象,但在氧化铝行业不存在液体反射能力弱的问题,因此失波多是由于旋涡、湍动的液面、稠而厚的泡沫使得雷达波扩散或被吸收,因而回波微弱甚至没有回波。对待这种情况,应根据容器内工艺特性设定较优的应用参数。采取以上措施没有明显效果的话,应改换安装位置或更大尺寸的天线,以增强回波强度。使用导波管或旁通管是解决失波现象频繁的有效方法,但安装工作量大,而且不适于易结疤料浆。
导波雷达液位计,化学工业中的一种液位测量仪表。
导波雷达液位计是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计,雷达液位计的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播,当遇到被测介质表面时;
雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置,发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度。
1、首先检查罐顶雷达液位计油位满高设定值与PLC程序中液位设定值是否一致。常见现象是二者设置的参数不同,造成界面显示不准。
2、检查雷达液位计自身显示是否有问题。
方法是:
通过雷达液位计上的液晶显示屏察看油罐即时液位及即时液位下的电流输出值,并通过雷达液位计满高液位值设定对应电流满值输出这一比例关系,进行计算,核对油罐即时液位值所输出的即时电流值是否准确。
如果有误,则说明雷达液位计本身存在问题,需要进行对其进行其他内部参数设定的进一步检查。
如检查各参数设定无问题,应联系雷达液温计维修部门进行相关问题的解决。雷达液位计属贵重精密仪器,当故障原因判断不准切忌不可擅自拆卸。
3、检查信号传输线路是否有问题。当雷达液位计油位满高设定值与PLC程序中液位设定值一致时,若信号传输线路工作正常,则应该看到雷达液位计上的液位即时高度值应同PLC界面显示值相一致;
否则,说明信号传输线路存在故障,应对雷达液位计至现场PLC模块双绞屏蔽线、接头及相关的ControlNet网进行逐一故障排查。
4、当导波雷达液位计与PLC界面显示值一致,但与商检打尺值总存在差值,这时在排除以上各项故障后,可以调整雷达液位计内部参数空高值进行解决。
因为雷达液位计的空高值虽然是一个测量固定值,但如果原输入的数据测量有误。
工业生产中使用的液位计的产品种类较多,超声波液位计和雷达液位计都是普遍都有应用的品种,在各类工业、化工、石油、治金、电力等领域中都可见到它们的身影。
雷达液位计的工作原理:
雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波,这些电磁波经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比;
关系式如下:
D——雷达液位计到液面的距离
C——电磁波传输速度
T——电磁波运行时间
雷达液位计记录脉冲波经历的时间T,而电磁波的传输速度为常数C,则可计算出雷达天线到液面的距离D=?(C*T);容器高度L是恒定的,得出物料高度H=L-D。
超声波液位计和雷达液位计适应介质的不同
声波是机械波,遇到大的密度(气-液-固)变化界面发生反射,传播依靠介质,温度、压力对测量。
影响大,要引入温度补偿。一般不适用高温或带压力测量。
首先,超声波物位计有温度限制,一般探头处温度不能超过80度,并且声波速度受温度影响很大。
其次,超声波物位计受压力影响很大,一般有求0.3MPa以内,因为超声波是通过压电物质的振动来发射的,压力太大时发声部件会受影响。第三,当测量环境中雾气或粉尘很大时将不能很好的测量。
雷达探头发出高频脉冲并沿缆绳传播,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。
以电磁波为检测信号,在介电常数发生变化的界面发生反射,电磁波可在真空中传播,基本 不受温度、压力变化影响,所以可用于高温、高压场合。不适合用于极低介电常数介质的测量。
雷达的是电磁波,不受真空度影响,对介质温度压力的适用范围又很宽,随着高频雷达的出现,其应用范围就更加广泛了,所以在物位测量中,雷达是一个非常好的选择。
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