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雷達(dá)液位計(jì)維修總結(jié)

點(diǎn)擊次數(shù):673 發(fā)布時(shí)間:2024-03-06 08:58:11

雷達(dá)液位計(jì)的工作原理及結(jié)構(gòu)

雷達(dá)液位計(jì)由發(fā)射和接收裝置、信號(hào)處理、天線、顯示等部件組成,雷達(dá)液位計(jì)外形如下圖所示。

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


雷達(dá)液位計(jì)故障檢查判斷及處理

根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn),雷達(dá)液位計(jì)本身出故障的概率并不高,大多數(shù)故障都是由于現(xiàn)場使用環(huán)境惡劣引發(fā)的;在檢查處理故障中應(yīng)先對(duì)現(xiàn)場的儀表及部件進(jìn)行檢查,必要時(shí)進(jìn)行整改,如改善雷達(dá)液位計(jì)的安裝方式及條件,都會(huì)減少故障的發(fā)生。

(1)液位有變化但顯示為一固定值不變化

當(dāng)容器將排空或?qū)M時(shí),雷達(dá)液位計(jì)仍輸出一個(gè)明顯與液位變化不相符的信號(hào),容器內(nèi)液位將滿時(shí)顯示仍為一個(gè)低液位值。產(chǎn)生該故障的原因如下。

①雷達(dá)液位計(jì)天線或天線附近有附著物,會(huì)產(chǎn)生干擾回波,天線上積聚有過多的污物會(huì)對(duì)微波產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射,使雷達(dá)液位計(jì)顯示一個(gè)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(fā)射天線后,故障大多能消除。

②罐內(nèi)有障礙物或固定物件,導(dǎo)致微波會(huì)有很強(qiáng)的反射,此時(shí)查看回波強(qiáng)度的數(shù)值都較大。故障大多發(fā)生在空罐狀態(tài)時(shí),先試用軟件進(jìn)行處理,目的就是抑制干擾回波,屏蔽虛假信號(hào)。注冊(cè)干擾回波,把當(dāng)前所測的回波作為虛假回波注冊(cè)到回波列表中,注冊(cè)后障礙物或罐內(nèi)固定物件會(huì)引起干擾回波或者采用“近現(xiàn)場抑制”功能來消除故障,通過設(shè)置近現(xiàn)場抑制距離,使儀表將此范圍內(nèi)的回波注冊(cè)為干擾回波不進(jìn)行測量。安裝法蘭的焊縫、天線或天線附近有掛料,效果較好。*有效的措施是重新選擇雷達(dá)液位計(jì)的安裝位置,或與工藝聯(lián)系對(duì)罐內(nèi)障礙物或固定物件進(jìn)行整改,以杜絕故障的發(fā)生。


(2)液位顯示有偏差

液位顯示為一固定偏差時(shí),先檢查罐高的設(shè)置是否正確,使雷達(dá)液位計(jì)的零點(diǎn)與工藝的參考零點(diǎn)一致。還應(yīng)檢查標(biāo)尺液位與上位機(jī)的量程是否相同,不知道顯示儀的量程時(shí),可通過雷達(dá)液位計(jì)動(dòng)態(tài)設(shè)置的試驗(yàn)功能,使雷達(dá)液位計(jì)分別輸出 4mA 和 20mA 查詢來解決。先核實(shí)罐的高度,再檢查基本參數(shù)的設(shè)置是否與罐高一致??蓴嚯娭貑⒃囋嚹芊窕謴?fù)正常,否則只有拆下發(fā)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(shí)進(jìn)行一次回波搜索。


(3)液位顯示波動(dòng)

工藝液位正常,可通過修改雷達(dá)液位計(jì)時(shí)間常數(shù),增加雷達(dá)液位計(jì)的阻尼時(shí)間來解決顯示波動(dòng)。天線上有冷凝水或水珠,攪拌機(jī)使被測液位表面劇烈起伏,雷達(dá)液位計(jì)安裝在下料口上方,都會(huì)是容器內(nèi)的干擾回波增強(qiáng),使液位顯示波動(dòng)。天線上有冷凝水珠,可采取斷電重新啟動(dòng)的方法試試,沒有改觀只能將發(fā)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(dòng)時(shí)考慮*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(fù)載能力不足,會(huì)出現(xiàn)工藝液位正常,但儀表顯示值頻繁波動(dòng)的故障。有時(shí)拔插一下卡件就可能恢復(fù)正常,否則應(yīng)更換通道或卡件。


(4)液位顯示*大

產(chǎn)生此故障大多是雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射天線或隔離窗下面有水珠或污物。拆下雷達(dá)液位計(jì),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(dòng)一般都可恢復(fù)正常。擦洗雷達(dá)液位計(jì)發(fā)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(fā)射天線被臟污的原因及處理方法如下:

①容器內(nèi)蒸汽冷卻后形成的水珠附在發(fā)射天線上,阻礙了微波的發(fā)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(fā)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(nèi)的蒸汽與發(fā)射天線隔離,同時(shí)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(dá)到不影響微波發(fā)射之目的。

②設(shè)備使用攪拌電機(jī)時(shí)甩漿,使安裝套管及發(fā)射天線臟污,結(jié)垢。只要攪拌電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),都會(huì)揚(yáng)起漿液,這是無法避免的。結(jié)垢問題可通過加大套管直徑來解決,大直徑套管結(jié)垢程度達(dá)到影響發(fā)射波在時(shí)間上要遠(yuǎn)大于小直徑套管。而大直徑的套管結(jié)垢達(dá)到一定程度后,在重力作用下,部分結(jié)垢會(huì)自行脫落。

③雷達(dá)液位計(jì)安裝不規(guī)范也會(huì)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^(qū),用雷達(dá)液位計(jì)的滿罐處理功能對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,沒有效果應(yīng)考慮重新定位安裝。天線上結(jié)垢或污物較少時(shí),回波強(qiáng)度會(huì)減弱,只是偶爾跳至*大,通常采取斷電重啟;或者用回波重新搜索功能,從雷達(dá)液位計(jì)所測的多個(gè)回波列表中,選擇和實(shí)際液位相近的回波作為表面回波,就有可能使雷達(dá)液位計(jì)恢復(fù)正常。天線上結(jié)垢或污物積聚嚴(yán)重時(shí),有可能造成回波的強(qiáng)度低于門限值,在平穩(wěn)條件下設(shè)置門限值為表面回波的 20%較妥。如果用軟件處理無法恢復(fù),只有拆下對(duì)天線上的結(jié)垢或污物進(jìn)行清理。天線結(jié)垢或附有污物屬于常見問題,定期清理天線上的結(jié)垢及污物,會(huì)使該類故障大大減少。


(5)液位顯示*小

空罐時(shí)顯示值不為零,如雷達(dá)液位計(jì)顯示失波報(bào)警參數(shù)符號(hào),大多是空罐時(shí)雷達(dá)表面回波信號(hào)丟失??衫蔑@示面板重新搜索回波;或者用雷達(dá)液位計(jì)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(huì)使變送器顯示零液位。雷達(dá)液位計(jì)量程選擇很重要,若雷達(dá)液位計(jì)的實(shí)際量程過小,空罐時(shí)回波信號(hào)丟失,應(yīng)重新核實(shí)量程,或選擇尺寸大一些的天線。有時(shí)工藝液位已快要滿罐,但儀表卻顯示一個(gè)很低的液位,由于液位升高時(shí)罐內(nèi)多重回波增加,而雷達(dá)液位計(jì)把一束時(shí)間行程較大的回波識(shí)別為測量回波,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。應(yīng)修改現(xiàn)場抑制距離,屏蔽虛假信號(hào),來消除多重回波的影響。


(6)雷達(dá)液位計(jì)常見故障

雷達(dá)液位計(jì)常見故障產(chǎn)生的原因及處理方法見表。

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雷達(dá)液位計(jì)維修實(shí)例

[實(shí)例 1]加熱器上用的雷達(dá)液位計(jì),怎么調(diào)表都沒有作用。

[故障檢查]檢查發(fā)現(xiàn)出廠時(shí)的門檻電壓設(shè)得太低,僅有 200mV。

[故障處理]調(diào)高門檻電壓后順利完成了調(diào)表工作。

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


[實(shí)例 2]雷達(dá)液位計(jì)的顯示為*大。

[故障檢查]檢查發(fā)現(xiàn)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(dá)液位計(jì)顯示恢復(fù)正常。

[維修小結(jié)]雷達(dá)液位計(jì)發(fā)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(fù)正常。天線石英沾上了物料或污物,必須進(jìn)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(shí),石墨不銹鋼纏繞墊圈要換用新的。


[實(shí)例 3]雷達(dá)液位計(jì)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(diào)整“min level offset”沒有作用,有人提議把另一臺(tái)的參數(shù)復(fù)制過來試一試。

[故障處理]參數(shù)復(fù)制過來后,雷達(dá)液位計(jì)正常。

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


[實(shí)例 4]工藝的丙烯液位正常,但新裝的 E+H 導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)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(diào)試人員怕麻煩設(shè)置時(shí)沒有做抑制。

[故障處理]決定在低液位時(shí)進(jìn)入 MAPPING 菜單做抑制,完成后雷達(dá)液位計(jì)顯示恢復(fù)正常。

[維修小結(jié)]雖然雷達(dá)的電磁波不依賴介質(zhì)傳播,但是對(duì)介質(zhì)的介電常數(shù)很敏感,如果兩種介質(zhì)介電常數(shù)相差很少,反射波能量會(huì)很小,當(dāng)兩種介質(zhì)介電常數(shù)相差很大時(shí),本例中丙烯的介電常數(shù)較低,大部分的電磁波能量被反射,沒有足夠的能量到達(dá)液位并產(chǎn)生反射,導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)接收的是反射回波;水蒸氣、介質(zhì)結(jié)晶,雷達(dá)天線下的一些污物都會(huì)導(dǎo)致一定能量的回波,這樣的回波就是干擾信號(hào),做抑制就是把這些回波屏蔽掉,在容器沒有液位時(shí)做抑制,效果*好,干擾都被屏蔽也就保證了測量的準(zhǔn)確性。


[實(shí)例 5]工藝液位正常,雷達(dá)液位計(jì)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(shè)置參數(shù)正常。拆卸連接法蘭時(shí),發(fā)現(xiàn)導(dǎo)波管內(nèi)有微壓力,判斷導(dǎo)波管上部有氣體。

[故障處理]開氣相補(bǔ)償孔處理,后液位計(jì)恢復(fù)正常。

[維修小結(jié)]本例雷達(dá)液位計(jì)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(nèi)設(shè)置了 DN80 的導(dǎo)波管。使用中導(dǎo)波管上部慢慢積聚有氣體,液位升高時(shí)造成導(dǎo)波管上部的氣體憋壓,液位升高時(shí)憋氣壓力也在慢慢升高,這就是液位變化緩慢的原因,當(dāng)液位上升到一定位置后就不可能再上升了。


[實(shí)例 6]乳化瀝青罐倒罐檢修時(shí),工藝人員反映雷達(dá)液位計(jì)不準(zhǔn)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(xiàn)場拆下天線擦拭后無改觀,但天線對(duì)著設(shè)備圍欄時(shí)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(shí)不一樣,決定與工藝聯(lián)系。

[故障處理]與工藝落實(shí)才知道,進(jìn)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(zhì),這類介質(zhì)雷達(dá)液位計(jì)無法測量。只有待工藝吹掃完才能安裝使用。

[維修小結(jié)]在處理故障前曾查看 DCS 的液位趨勢(shì)曲線,液位突然為*大,接著又大幅波動(dòng),數(shù)十秒后顯示變?yōu)?85cm,后來又變?yōu)榱?,再也不變化。本例在處理故障中忽視與工藝的聯(lián)系,耗費(fèi)了時(shí)間和精力。

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