雷達(dá)物位計(jì)在煤化工中的應(yīng)用及維護(hù)措施分析

　　在現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)過程中，項(xiàng)目是保證系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行監(jiān)視的參數(shù)。通過水平測(cè)量，可以監(jiān)控、控制和測(cè)量整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)原料、輔料、半成品和成品。隨著儀表自動(dòng)化水平的提高，煤化工生產(chǎn)過程中各種媒體的復(fù)雜多樣性增加，對(duì)各種等級(jí)監(jiān)控的需求也進(jìn)入了多樣化階段。通過傳統(tǒng)的磁板和從浮標(biāo)到返回的超聲波、調(diào)諧叉等多種形式的液位計(jì)。目前雷達(dá)物位計(jì)用于我國(guó)的各種生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是在煤化工生產(chǎn)過程中，雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用范圍廣，準(zhǔn)確度高，具有非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在材料測(cè)量領(lǐng)域擔(dān)當(dāng)了重要任務(wù)。此處討論雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用及維護(hù)，以便雷達(dá)物位計(jì)在煤化工領(lǐng)域提供煤化工服務(wù)。

　　1 雷達(dá)物位計(jì)工作原理

　　雷達(dá)物位計(jì)中的發(fā)射器天線發(fā)射可用于測(cè)量距離的窄微波脈沖，在測(cè)量的空間中以光速傳輸，當(dāng)脈沖遇到測(cè)量的介質(zhì)時(shí)，從該表面反射和反射的脈沖能量由發(fā)射天線接收。脈沖可以在測(cè)量的空間的工作時(shí)間測(cè)量位置高度。通過專業(yè)的時(shí)間計(jì)算方法，保證了短時(shí)間內(nèi)對(duì)場(chǎng)所的可靠、準(zhǔn)確的測(cè)量。但是，當(dāng)脈沖達(dá)到測(cè)量介質(zhì)的表面反射時(shí)，脈沖部分返回，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的信號(hào)，因此，使用濾波和微處理技術(shù)分析脈沖信號(hào)，獲得準(zhǔn)確的脈沖信號(hào)并計(jì)算測(cè)量距離。

　　測(cè)量?jī)x器和項(xiàng)目之間的距離為d，一個(gè)測(cè)量周期為t，d與t成比例關(guān)系：

　　D=C T/2

　　其中c是光速。整個(gè)空水箱的高度已知，因此標(biāo)高l為：

　　L=H-D

　　設(shè)定儀表內(nèi)部的空罐高度h、滿范圍(即滿罐高度)f、測(cè)試介質(zhì)的形狀和罐形狀等參數(shù)，然后根據(jù)設(shè)定的參數(shù)匹配儀表，計(jì)算出適合測(cè)量環(huán)境的儀表，并在請(qǐng)求時(shí)作為模擬信號(hào)輸出。

　　2選擇并應(yīng)用

　　自1998年進(jìn)口雷達(dá)物位計(jì)以來(lái)，進(jìn)入我國(guó)材料測(cè)量市場(chǎng)后，2007年部分國(guó)內(nèi)制造商開始獨(dú)立開發(fā)雷達(dá)物位計(jì)，盡管與國(guó)外近20年的發(fā)展差距，但目前我國(guó)在中低頻領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成熟可靠。因此，在應(yīng)用選擇時(shí)，您可以綜合考慮價(jià)格、應(yīng)用等，選擇穩(wěn)定可靠的雷達(dá)物位計(jì)。脫硫后，在料倉(cāng)廢液池測(cè)量、水煤漿添加劑罐測(cè)量等過程監(jiān)控中，主要采用脈沖法雷達(dá)物位計(jì)，因?yàn)轭l率低，在天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分考慮了冷凝、材料附著等因素對(duì)液位測(cè)量的影響。此外，利用料位計(jì)的回波信號(hào)處理功能，即使在具有攪拌器等復(fù)雜條件的情況下，也能識(shí)別出有效的回波，價(jià)格也比較便宜[1]。應(yīng)使用高頻非接觸雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量像煤、石灰石等粒狀物質(zhì)或像安息角等不規(guī)則反應(yīng)堆。26GHz高頻雷達(dá)在消除揮發(fā)性、結(jié)晶和灰塵等干擾因素的同時(shí)，準(zhǔn)確有效地處理回聲。在這些思洛存儲(chǔ)器中，安裝液位計(jì)時(shí)，需要確定儀表的安裝位置

　　避免饋送端口，以免引起饋送錯(cuò)誤信號(hào)。

　　由于灰色倉(cāng)庫(kù)的定期供應(yīng)，上部空白空間的粉塵大，容易產(chǎn)生虛假信號(hào)，已沉積的灰分表面柔軟，信號(hào)反射不容易。因此，選擇感應(yīng)波雷達(dá)等接觸型液位計(jì)和水滴型高頻雷達(dá)物位計(jì)，可以準(zhǔn)確測(cè)量除塵的灰色倉(cāng)庫(kù)和部分液體水平。

　　煤化學(xué)罐區(qū)測(cè)試介質(zhì)的介電常數(shù)是影響雷達(dá)物位計(jì)的主要因素，因此在選擇時(shí)，請(qǐng)充分考慮滿腳雷達(dá)物位計(jì)的zui小介電常數(shù)的要求。選擇接觸測(cè)量時(shí)，考慮電纜(桿)的防腐、防止反應(yīng)等因素。非接觸式儀表考慮到水箱頂部安裝測(cè)量?jī)x的位置，應(yīng)避免影響水位儀正常運(yùn)行的進(jìn)料口、氮?dú)庋a(bǔ)充入口或其他干擾因素。一般成品罐體積大，安裝在水箱頂部的儀表不容易維護(hù)，選擇時(shí)可以考慮使用分體式儀表。此外，在選擇接觸液位計(jì)時(shí)，電纜(桿)會(huì)因液位波動(dòng)而擺動(dòng)。在選擇儀表時(shí)要充分考慮這一因素，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間管線的連接部分可能會(huì)中斷或測(cè)量信號(hào)中斷。

　　天線雷達(dá)物位計(jì)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的天線類型[2]。Zui公用天線類型是性能好的貝爾端口天線，但貝爾端口水影響測(cè)量結(jié)果，不適用于腐蝕性介質(zhì)測(cè)量(例如脫硫漿液、液體硫池水平測(cè)量)。而且壓力太高的容器容易發(fā)生泄漏。一般來(lái)說，對(duì)于高壓設(shè)備或腐蝕性介質(zhì)，建議使用平面密封天線。負(fù)載天線適用于安裝條件有限的尺寸小、腐蝕性介質(zhì)。

　　現(xiàn)場(chǎng)水平參與聯(lián)鎖控制的監(jiān)視設(shè)備可以使用與滿一樣的要求，但是，對(duì)于參與交易或測(cè)量要求高的儀表，建議選擇單獨(dú)使用電源和信號(hào)線的4線式儀器。在選擇分路器儀表時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇合適的信號(hào)線長(zhǎng)度，但是距離長(zhǎng)很容易發(fā)生信號(hào)衰減。目前市場(chǎng)上提供的產(chǎn)品有兩種電源：24V(DC)、220V(AC)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)防爆要求、安裝距離和精度要求進(jìn)行選擇，220V(AC)電源適合遠(yuǎn)距離傳輸。3維護(hù)和維護(hù)

　　當(dāng)電源板著火或接線端子著火時(shí)，考慮三個(gè)因素。一個(gè)是電源不穩(wěn)定，使用電源檢測(cè)裝置測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)的電壓波動(dòng)，并確定電源電壓的輸出是否穩(wěn)定。二是檢查儀器的安裝環(huán)境周圍是否有高功率電氣裝置或變頻器，如果對(duì)儀器的模擬輸出造成大的雷達(dá)干擾，對(duì)線路也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。第三，在一些灰塵多的測(cè)量環(huán)境中，終端之間容易發(fā)生電源短路。

　　現(xiàn)場(chǎng)儀表測(cè)量不準(zhǔn)確，與實(shí)際位置有偏差。首先，在儀器的選擇分析中，仔細(xì)對(duì)照被測(cè)試介質(zhì)的介電常數(shù)，以確保與選定儀器相匹配。二，分析儀器的安裝位置，一般不建議安裝在坦克(存儲(chǔ)庫(kù))的中間部分，這導(dǎo)致了由于思洛墻對(duì)探測(cè)波的多次反射而產(chǎn)生的大量高能量假回波，因此，儀表無(wú)法準(zhǔn)確分析回波數(shù)據(jù)。再次進(jìn)入菜單模式，檢查設(shè)置的各種默認(rèn)參數(shù)是否適當(dāng)，例如正向測(cè)量、反向測(cè)量可以直接影響儀表的zui終測(cè)量。Zui后，如果條件允許，請(qǐng)檢查連接打開法蘭貝爾端口是否有冷凝液滴，如果雷達(dá)天線上附著或堆積了其他物質(zhì)，請(qǐng)檢查用柔軟材料及時(shí)整理的測(cè)量元素。

　　儀表測(cè)量數(shù)據(jù)的波動(dòng)頻繁的情況下，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)需要通信PC機(jī)，及時(shí)確保儀表的歷史測(cè)量數(shù)據(jù)，提高儀器的虛假信號(hào)的過濾功能。如果安裝在坦克(槽)中的攪拌器、隔離擋板等設(shè)施在雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)范圍內(nèi)，則會(huì)產(chǎn)生干涉反射波，直接影響水平測(cè)量的準(zhǔn)確度。

　　在生產(chǎn)運(yùn)行中，如煤倉(cāng)、灰色地堡、石灰石地堡等多塵的情況下，應(yīng)做好儀表的密封防塵工作，很多儀表的保護(hù)水平都很高，但是由于人為因素，如果灰塵或水蒸氣流入，儀表線路短，電路板潮濕，儀表可能無(wú)法正常工作。

　　對(duì)易揮發(fā)、高結(jié)晶度的測(cè)量介質(zhì)，應(yīng)增加儀器維護(hù)頻率，及時(shí)確認(rèn)測(cè)試元件的運(yùn)行狀態(tài)。如果現(xiàn)場(chǎng)條件允許，可以在連接法蘭的開口中引入通風(fēng)，以防止天線部分出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象。防吹氣管線同時(shí)配備了過濾器減壓閥，比測(cè)量的空間壓力稍大，晶體物質(zhì)附著在天線上，防止測(cè)量錯(cuò)誤。

　　4結(jié)束語(yǔ)

　　雷達(dá)物位計(jì)主要由電子組件和天線組成，沒有活動(dòng)組件，使用時(shí)幾乎不會(huì)出現(xiàn)故障。穩(wěn)定可靠的測(cè)量、簡(jiǎn)單方便的維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)目前在煤化工行業(yè)得到應(yīng)用，是材料測(cè)量的重要契機(jī)。隨著產(chǎn)品的不斷改進(jìn)，數(shù)字通信、總線集成等功能的改善，今后將在更多領(lǐng)域提供確保生產(chǎn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的服務(wù)。