雷達(dá)液位計(jì)常見故障及處理

王飛

摘 要：本文簡(jiǎn)要分析了格爾木煉油廠油品油品車間罐雷達(dá)液位計(jì)存在虛假回波使得液位測(cè)量出現(xiàn)錯(cuò)誤并提出相應(yīng)的解決辦法，對(duì)我廠的長(zhǎng)周期運(yùn)行方面有較為實(shí)際的意義。同時(shí)介紹了雷達(dá)液位計(jì)的工作原理以及安裝和維護(hù)。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)液位計(jì)；液位；測(cè)量；工作原理；故障處理

格爾木煉油廠油品車間罐區(qū)目前使用的液位計(jì)大多數(shù)都是雷達(dá)液位計(jì)，但是雷達(dá)液位計(jì)一直存在著存在虛假回波導(dǎo)致雷達(dá)液位計(jì)出現(xiàn)測(cè)量錯(cuò)誤導(dǎo)致顯示測(cè)量錯(cuò)誤。給操作人員帶來(lái)很大不便，也影響生產(chǎn)。這些虛假的回波信號(hào)主要是由于旁通管內(nèi)可能存在毛刺、焊渣、焊封還有液化氣內(nèi)的雜質(zhì)會(huì)附著在旁通管管壁上引起雷達(dá)波在該位置產(chǎn)生較強(qiáng)回波；冬季外部溫度低，罐內(nèi)油品溫度高，導(dǎo)致雷達(dá)天線系統(tǒng)上凝結(jié)水或者冰；雷達(dá)探頭粘附了油污等東西使信號(hào)發(fā)射不出去等原因產(chǎn)生虛假回波，給出假液位；當(dāng)液位較低時(shí)候，雷達(dá)波可能會(huì)發(fā)生穿透介質(zhì)，產(chǎn)生的虛假回波為罐底產(chǎn)生的回波，導(dǎo)致雷達(dá)液位計(jì)顯示假液位。

要解決此問(wèn)題我們需要對(duì)雷達(dá)液位計(jì)先有足夠的認(rèn)識(shí)。雷達(dá)液位計(jì)的工作原理和安裝的注意事項(xiàng)對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的正確和正常使用是很重要的也是我們所應(yīng)掌握的，這樣我們才會(huì)更好的為煉廠的生產(chǎn)服務(wù)。

1 測(cè)量原理

能量很低的極短的微波脈沖通過(guò)天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。雷達(dá)波以光速運(yùn)行。運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件背轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保極短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定和精確的測(cè)量[1]。

電磁波在空氣中是以光速傳播的，雷達(dá)液位計(jì)距離物料表面的距離可用下式表示：

D =（1/2）*CT

式中： D ———雷達(dá)液位計(jì)距離物料表面的距離；

C ———光速

T ———脈沖時(shí)間。

則液位為：

L = E - D

式中：L ———液位；

E ———罐的總高；

D ———空高。

即使在存在虛假反射的時(shí)候，最新的微處理技術(shù)和獨(dú)一無(wú)二的ECHOFOX-軟件也可以準(zhǔn)確地分析出物位回波。

通過(guò)輸入容器尺寸，可以將上空距離值轉(zhuǎn)換成與物位成正比的信號(hào)。

儀表可以空倉(cāng)調(diào)試。

2 安裝的注意事項(xiàng)

雷達(dá)液位計(jì)的安裝對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的使用有較大的影響，所以安裝比較嚴(yán)格，測(cè)量液位的場(chǎng)合，宜垂直向下檢測(cè)安裝。雷達(dá)的波束中心距容器壁的距離應(yīng)大于由束射角、測(cè)量范圍計(jì)算出來(lái)的最低液（料）位處的波束半徑。雷達(dá)的波束途徑應(yīng)避開攪拌器、其他障礙物及容器進(jìn)料流束的噴射范圍。雷達(dá)液位計(jì)的安裝還應(yīng)符合制造廠的要求[2[。

2.1 選擇安裝位置選擇一個(gè)易于安裝接線的位置，而且還要方便以后拆裝顯示/調(diào)試模塊PLICSCOM。不使用任何工具，可以將外殼旋轉(zhuǎn)330°?？梢詫LICSCOM旋轉(zhuǎn)角度安裝（每次旋轉(zhuǎn)90°）。

2.2 為了防潮必須使電纜入口前面的連接電纜向下。這樣雨水和冷凝水就可以順著垂下的電纜滴下來(lái)。這一點(diǎn)對(duì)于露天安裝或安裝在潮濕的地方（比如：用水清洗、加熱或冷卻）很重要。而為防止直接日曬或雨淋，建議使用保護(hù)蓋。

采用橫截面為圓形的電纜，并擰緊電纜入口。

2.3 測(cè)量的基準(zhǔn)面是螺紋或法蘭的密封面。如果被測(cè)介質(zhì)接觸天線，會(huì)在天線上造成粘附，從而影響測(cè)量，注意天線和介質(zhì)表面保持距離至少50mm。

2.4 對(duì)于帶表壓或低壓的容器，應(yīng)該在螺紋的過(guò)程連接上加密封。要檢查密封材料對(duì)于被測(cè)介質(zhì)是否穩(wěn)定。傳感器的最大允許壓力見傳感器上面的銘牌[2]。

不能安裝在中心位置，干擾回波會(huì)導(dǎo)致信號(hào)丟失。 最佳安裝位置在容器半徑的1/2處。如果不能保持傳感器與罐壁的距離，罐壁上的介質(zhì)粘附會(huì)造成虛假回波。在調(diào)試儀表的時(shí)候應(yīng)該進(jìn)行虛假回波存儲(chǔ)。

3 關(guān)于雷達(dá)液位計(jì)存在的問(wèn)題的解決方法

3.1 雷達(dá)檢測(cè)為虛假回波信號(hào)干擾

雷達(dá)液位計(jì)存在的主要問(wèn)題是因?yàn)榇嬖诳梢员惶綔y(cè)到的虛假回波信號(hào)，影響了真實(shí)回波信號(hào)的探測(cè)，導(dǎo)致雷達(dá)液位計(jì)顯示虛假液位。需要進(jìn)行虛假回波消除。具體的消除虛假回波信號(hào)的方法步驟如下：

（1）連接計(jì)算機(jī)和雷達(dá)液位計(jì)，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件和雷達(dá)液位計(jì)進(jìn)行通信；

（2）在主菜單選擇“Service”（服務(wù)）項(xiàng)，打開該項(xiàng)，這時(shí)候在子菜單里顯示選項(xiàng)“False echo memory”（虛假回波存儲(chǔ)）；

（3）再進(jìn)入到下一級(jí)子菜單“Creat New”（生成一個(gè)新的）。輸入從傳感器到介質(zhì)表面的當(dāng)前距離。確認(rèn)存儲(chǔ)后，在這個(gè)距離內(nèi)的所有檢測(cè)到的虛假回波都被存儲(chǔ)。

如此虛假回波將被存儲(chǔ)記憶到雷達(dá)液位計(jì)的存儲(chǔ)器內(nèi)以后雷達(dá)液位計(jì)檢測(cè)到的虛假回波信號(hào)將被過(guò)濾掉。

3.2 冬季雷達(dá)液位計(jì)天線凝結(jié)水或者結(jié)冰

建議外部加裝保溫和伴熱，使罐口附近溫度基本保持恒定。定期進(jìn)行檢查清理。

3.3 雷達(dá)液位計(jì)用旁通管的雷達(dá)液位計(jì)存在虛假回波的問(wèn)題

因?yàn)榕酝ü軆?nèi)不干凈，管壁存在毛刺、焊渣、焊封以及附著的介質(zhì)的雜質(zhì)作為儀表工我們只能暫時(shí)用計(jì)算機(jī)軟件儲(chǔ)存消除虛假回波，而較為徹底的解決雷達(dá)液位計(jì)存在虛假回波顯示虛假液位的問(wèn)題則需要聯(lián)系工藝人員進(jìn)行清理旁通管并對(duì)旁通管進(jìn)行磨砂等處理。在以后的安裝過(guò)程中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，盡可能減少這一類問(wèn)題導(dǎo)致的測(cè)量故障。

4 一些常見故障的診斷和處理

通常采用兩種方法進(jìn)行故障診斷：

4.1 檢查4—20mA電流信號(hào)

4.1.1 故障：4—20mA信號(hào)不穩(wěn)定

原因：物位波動(dòng)

處理：通過(guò)調(diào)整模塊或PACTware軟件設(shè)定合適的積分時(shí)間

4.1.2 故障：4—20mA信號(hào)丟失

原因：供電電源錯(cuò)誤接線

處理：檢查接線，按照接線圖進(jìn)行更正

原因：沒(méi)有接電

處理：檢查是否斷纜，如果需要進(jìn)行修理

原因：供電電壓太低或者負(fù)載電阻太高

處理：檢查并更正

4.1.3 故障：電流信號(hào)大于22mA或0mA

原因：電子部件損壞

處理：更換儀表或送回修理

4.2 通過(guò)PLICSCOM模塊報(bào)警故障

4.2.1 故障：E013

現(xiàn)象：沒(méi)有測(cè)量值

原因：傳感器處于預(yù)熱階段或傳感器沒(méi)有找到回波（如：安裝錯(cuò)誤或者參數(shù)調(diào)整錯(cuò)誤）

4.2.2 故障：E017

現(xiàn)象：最大調(diào)整與最小調(diào)整之間的差值太小

處理：重新進(jìn)行最小調(diào)整和最大調(diào)整，增大差值

4.2.3 故障：E036

現(xiàn)象：當(dāng)前軟件不能運(yùn)行

處理：進(jìn)行軟件升級(jí)或者將儀表退回修理

4.2.4 故障： E041

現(xiàn)象：硬件故障，電子部件故障

處理：更換儀表或者退回處理

5 結(jié)論和建議

由日常實(shí)踐我們認(rèn)為雷達(dá)液位計(jì)相比其他的液位計(jì)以其適用條件廣，安裝簡(jiǎn)便，使用和維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多的應(yīng)用于生產(chǎn)當(dāng)中，雖然還存在一些缺點(diǎn)，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步也在不斷完善。如柴油罐區(qū)新安裝的雷達(dá)液位計(jì)就克服了以前冬天舊式雷達(dá)液位計(jì)探頭結(jié)水、結(jié)冰的問(wèn)題。雷達(dá)液位計(jì)在以后會(huì)更多的應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，因此關(guān)于雷達(dá)液位計(jì)的使用和研究需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，使其更好地為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王越清.雷達(dá)液位計(jì)在罐區(qū)檢測(cè)中的應(yīng)用[J].油氣井測(cè)試.2010（4）.

[2]吳彥紅，艾宏圖雷.達(dá)液位計(jì)在液化烴球罐上的應(yīng)用[J].石油化工自動(dòng)化， 2003（5）：65