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          雷達液位計維修總結

          點擊次數:145 發布時間:2024-03-06 08:58:11

          雷達液位計的工作原理及結構

          雷達液位計由發射和接收裝置、信號處理、天線、顯示等部件組成,雷達液位計外形如下圖所示。

          其采用發射→反射→接收的工作模式。雷達液位計的天線發射出電磁波,這些波被對象表面發射后,再被天線接收,電磁波從發射到接收的時間與到液位的距離成正比,電磁波的傳輸速度為常數,則可算出液位到雷達天線的距離,從而知道液位的實際高度。


          雷達液位計故障檢查判斷及處理

          根據現場經驗,雷達液位計本身出故障的概率并不高,大多數故障都是由于現場使用環境惡劣引發的;在檢查處理故障中應先對現場的儀表及部件進行檢查,必要時進行整改,如改善雷達液位計的安裝方式及條件,都會減少故障的發生。

          (1)液位有變化但顯示為一固定值不變化

          當容器將排空或將滿時,雷達液位計仍輸出一個明顯與液位變化不相符的信號,容器內液位將滿時顯示仍為一個低液位值。產生該故障的原因如下。

          ①雷達液位計天線或天線附近有附著物,會產生干擾回波,天線上積聚有過多的污物會對微波產生強烈的反射,使雷達液位計顯示一個固定的高液位值。只要清理天線和天線附近的污垢及附著物,并擦拭發射天線后,故障大多能消除。

          ②罐內有障礙物或固定物件,導致微波會有很強的反射,此時查看回波強度的數值都較大。故障大多發生在空罐狀態時,先試用軟件進行處理,目的就是抑制干擾回波,屏蔽虛假信號。注冊干擾回波,把當前所測的回波作為虛假回波注冊到回波列表中,注冊后障礙物或罐內固定物件會引起干擾回波或者采用“近現場抑制”功能來消除故障,通過設置近現場抑制距離,使儀表將此范圍內的回波注冊為干擾回波不進行測量。安裝法蘭的焊縫、天線或天線附近有掛料,效果較好。最有效的措施是重新選擇雷達液位計的安裝位置,或與工藝聯系對罐內障礙物或固定物件進行整改,以杜絕故障的發生。


          (2)液位顯示有偏差

          液位顯示為一固定偏差時,先檢查罐高的設置是否正確,使雷達液位計的零點與工藝的參考零點一致。還應檢查標尺液位與上位機的量程是否相同,不知道顯示儀的量程時,可通過雷達液位計動態設置的試驗功能,使雷達液位計分別輸出 4mA 和 20mA 查詢來解決。先核實罐的高度,再檢查基本參數的設置是否與罐高一致??蓴嚯娭貑⒃囋嚹芊窕謴驼?,否則只有拆下發射頭檢查天線上是否附有冷凝水,有冷凝水或污物,將其清理及擦干凈,再安裝上觀察是否正常,必要時進行一次回波搜索。


          (3)液位顯示波動

          工藝液位正常,可通過修改雷達液位計時間常數,增加雷達液位計的阻尼時間來解決顯示波動。天線上有冷凝水或水珠,攪拌機使被測液位表面劇烈起伏,雷達液位計安裝在下料口上方,都會是容器內的干擾回波增強,使液位顯示波動。天線上有冷凝水珠,可采取斷電重新啟動的方法試試,沒有改觀只能將發射頭拆下,把天線上的冷凝水擦干凈,或重新捜索回波。顯示波動時考慮最多的是線路接觸不良、有電磁干擾、電子電路有問題等;但不要忽視了顯示儀表或 DCS 卡件的影響,如有的 DCS 卡件帶負載能力不足,會出現工藝液位正常,但儀表顯示值頻繁波動的故障。有時拔插一下卡件就可能恢復正常,否則應更換通道或卡件。


          (4)液位顯示最大

          產生此故障大多是雷達液位計發射天線或隔離窗下面有水珠或污物。拆下雷達液位計,用干凈柔軟的棉布擦干天線或隔離窗下面的水珠或污物,重新啟動一般都可恢復正常。擦洗雷達液位計發射天線、要用柔軟的棉布蘸酒精、汽油等溶劑擦洗,不能用堿性溶劑擦洗。發射天線被臟污的原因及處理方法如下:

          ①容器內蒸汽冷卻后形成的水珠附在發射天線上,阻礙了微波的發射??刹捎酶綦x裝置,有的廠采用特氟龍的隔離裝置,取得了較好的效果。該材料既不妨礙微波的發射,又能起到隔離作用;隔離裝置按一定方式安裝后,可以將容器內的蒸汽與發射天線隔離,同時使附著在隔離裝置上的冷凝水在形成后按一定形式分布,達到不影響微波發射之目的。

          ②設備使用攪拌電機時甩漿,使安裝套管及發射天線臟污,結垢。只要攪拌電機轉動,都會揚起漿液,這是無法避免的。結垢問題可通過加大套管直徑來解決,大直徑套管結垢程度達到影響發射波在時間上要遠大于小直徑套管。而大直徑的套管結垢達到一定程度后,在重力作用下,部分結垢會自行脫落。

          ③雷達液位計安裝不規范也會造成本故障,天線沒有伸出套管、套管的直徑太小、管壁粗糙有焊縫等,都有可能造成較多的干擾回波。通??稍龃笊厦^,用雷達液位計的滿罐處理功能對參數進行設置,沒有效果應考慮重新定位安裝。天線上結垢或污物較少時,回波強度會減弱,只是偶爾跳至最大,通常采取斷電重啟;或者用回波重新搜索功能,從雷達液位計所測的多個回波列表中,選擇和實際液位相近的回波作為表面回波,就有可能使雷達液位計恢復正常。天線上結垢或污物積聚嚴重時,有可能造成回波的強度低于門限值,在平穩條件下設置門限值為表面回波的 20%較妥。如果用軟件處理無法恢復,只有拆下對天線上的結垢或污物進行清理。天線結垢或附有污物屬于常見問題,定期清理天線上的結垢及污物,會使該類故障大大減少。


          (5)液位顯示最小

          空罐時顯示值不為零,如雷達液位計顯示失波報警參數符號,大多是空罐時雷達表面回波信號丟失??衫蔑@示面板重新搜索回波;或者用雷達液位計的空罐處理功能,處理靠近罐底部表面回波丟失的情況,如果表面回波丟失,本功能會使變送器顯示零液位。雷達液位計量程選擇很重要,若雷達液位計的實際量程過小,空罐時回波信號丟失,應重新核實量程,或選擇尺寸大一些的天線。有時工藝液位已快要滿罐,但儀表卻顯示一個很低的液位,由于液位升高時罐內多重回波增加,而雷達液位計把一束時間行程較大的回波識別為測量回波,導致計算結果錯誤。應修改現場抑制距離,屏蔽虛假信號,來消除多重回波的影響。


          (6)雷達液位計常見故障

          雷達液位計常見故障產生的原因及處理方法見表。

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          雷達液位計維修實例

          [實例 1]加熱器上用的雷達液位計,怎么調表都沒有作用。

          [故障檢查]檢查發現出廠時的門檻電壓設得太低,僅有 200mV。

          [故障處理]調高門檻電壓后順利完成了調表工作。

          [維修小結]門檻電壓要根據工況信號強度來定,一般為 400-600mV。為了排除工況產生的雜波干擾,大多是減小增益,使正常信號波有所減弱,但過低后波峰低于門檻電壓線時就無返回信號。


          [實例 2]雷達液位計的顯示為最大。

          [故障檢查]檢查發現石英窗下面有水珠。

          [故障處理]拆下罩子法蘭和石英隔離窗法蘭,用軟布蘸酒精將石英玻璃擦干凈,雷達液位計顯示恢復正常。

          [維修小結]雷達液位計發射天線或隔離窗下面有水珠或污物,通常用水沖洗后大多能恢復正常。天線石英沾上了物料或污物,必須進行清洗。在清洗過程中不要拆開石英固定螺釘,不要用尖嘴鉗,以免損傷石英表面的涂層。裝回石英隔離窗法蘭時,石墨不銹鋼纏繞墊圈要換用新的。


          [實例 3]雷達液位計在空罐的情況下顯示有 50%的液位。

          [故障檢查]斷電重啟故障依然,調整“min level offset”沒有作用,有人提議把另一臺的參數復制過來試一試。

          [故障處理]參數復制過來后,雷達液位計正常。

          [維修小結]本例屬于設置有問題故障。是人為還是什么原因引起的設定參數變化,到底是個別參數變化了還是幾個參數變化了,誰也說不清楚。本例僅介紹一種故障處理方法。


          [實例 4]工藝的丙烯液位正常,但新裝的 E+H 導波雷達液位計顯示 60%不再變化。

          [故障檢查]斷電試了一下沒有效果,詢問后知道調試人員怕麻煩設置時沒有做抑制。

          [故障處理]決定在低液位時進入 MAPPING 菜單做抑制,完成后雷達液位計顯示恢復正常。

          [維修小結]雖然雷達的電磁波不依賴介質傳播,但是對介質的介電常數很敏感,如果兩種介質介電常數相差很少,反射波能量會很小,當兩種介質介電常數相差很大時,本例中丙烯的介電常數較低,大部分的電磁波能量被反射,沒有足夠的能量到達液位并產生反射,導波雷達液位計接收的是反射回波;水蒸氣、介質結晶,雷達天線下的一些污物都會導致一定能量的回波,這樣的回波就是干擾信號,做抑制就是把這些回波屏蔽掉,在容器沒有液位時做抑制,效果最好,干擾都被屏蔽也就保證了測量的準確性。


          [實例 5]工藝液位正常,雷達液位計的顯示升到一定值后變化緩慢直至無變化。

          [故障檢查]儀表的設置參數正常。拆卸連接法蘭時,發現導波管內有微壓力,判斷導波管上部有氣體。

          [故障處理]開氣相補償孔處理,后液位計恢復正常。

          [維修小結]本例雷達液位計系頂部安裝方式,容器為常壓,為了有較好的測量效果,在容器內設置了 DN80 的導波管。使用中導波管上部慢慢積聚有氣體,液位升高時造成導波管上部的氣體憋壓,液位升高時憋氣壓力也在慢慢升高,這就是液位變化緩慢的原因,當液位上升到一定位置后就不可能再上升了。


          [實例 6]乳化瀝青罐倒罐檢修時,工藝人員反映雷達液位計不準確。

          [故障檢查]檢查接線及供電均正常,斷電重啟故障依然,到現場拆下天線擦拭后無改觀,但天線對著設備圍欄時顯示有變化,判斷儀表正常。拆天線入孔有很多嗆人的氣霧冒出來,跟平時不一樣,決定與工藝聯系。

          [故障處理]與工藝落實才知道,進入罐中的是其他罐檢修吹洗的污油,油中還夾雜有鐵銹等雜質,這類介質雷達液位計無法測量。只有待工藝吹掃完才能安裝使用。

          [維修小結]在處理故障前曾查看 DCS 的液位趨勢曲線,液位突然為最大,接著又大幅波動,數十秒后顯示變為 85cm,后來又變為零,再也不變化。本例在處理故障中忽視與工藝的聯系,耗費了時間和精力。

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