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图1：无线电回波测距原理示意图
图2：槽内影响雷达测量的因素 5600调频连续波雷达物位计测量原理
电磁波传播速度不受介质特性影响。雷达物位计是利用无线电回波测距原理实现物位测量的。微波从天线发出，在被测目标反射后回波再被无线接收，按微波来回传播时间来计算距离即是物位。目前微波物位计有脉冲雷达和调频连续波雷达两种。本
方案以罗斯蒙特5600调频连续波雷达为例进行探讨研究。
通过从储罐顶部天线发射的雷达信号对储罐内产品的液位进行测量。在雷达信号被产品表面反射后，回波被天线接收。由于信号频率不断变化，与此时发射的信号相比，回波的频率稍微有所不同。此频率差正比于至液面的距离并可精确的计算，从而实现对液位的快速、可靠和精确测量。这种方法被称为FMCW （调频连续波）同时采用四线制的方式，保证足够的功率来驱动高性能的处理器从而实现先进的信号处理和回波跟踪，这种原理主要应用在复杂的工况条件中，并能在安装位置合理的情况下控制工程网版权所有，得到满意的测量效果。
影响现场雷达物位计测量的因素
雷达物位计的故障由仪表、工艺、安装位置、环境、人为等多种因素造成。其中仪表又包括软件和硬件两个方面，工艺原因又分温度、泡沫、介质导电率等几个方面。下面是槽内影响雷达测量的几个因素。
■测量距离的改变影响信号强度。
■天线尺寸。大的天线使回波接收区域加大。
■所测液面的条件。
■介电常数的影响。
■泡沫的影响。
■蒸汽和灰尘。
■天线上的污垢。热的物料和蒸汽会在天线上凝结水珠和结疤。这样会消弱雷达的信号。
雷达物位计故障的排除方法
■排除雷达物位计硬件故障。导波管松动，造成失波。输出输入模块坏，导致液位不能正确显示。通信模块坏，导致不能通过软件来调试雷达。
■排除雷达物位计的软件故障。软件的应用在我们行业的工矿中较为重要假如液位停在一个地方，可自动恢复，说明天线搜索范围过小，直到回波超时，重新从整个罐子搜索，找到液位后恢复，如果液位停在一个地方CONTROL ENGINEERING China版权所有，一直持续下去，搜索时间过短www.cechina.cn，因在搜索过程中可能有失波现象（如果雷达波在液面处丢失，雷达将根据高级参数设置在搜索上下限的范围内搜索，上下限范围就叫做搜索范围，搜索范围设置较大将极大增加雷达物位计使用的稳定性，但同时由于搜索时间过长，灵敏度也相应的降低雷达稳定性和灵敏度不能同时提高，只能二者取其一），需增加时间重新搜索。
更改双重回波偏移量。我们常碰到的故障有当液位到达槽顶时显示突然降低，然后慢慢回升到满量程，查看计算机历史趋势如图3。这是设置双重回波偏移量过大或过小造成的。解决办法更改双重回波偏移量。
图3：计算机历史趋势图
图4：雷达天线的尺寸影响雷达测量的准确性
图5：我公司第二氧化铝厂分解车间精液槽的改造过
程。A：原6寸天线 施工单位安装位置；B：更换抛物
面天线后的位置；C：最佳的安装位置；D槽内的下料
管道。具体过程为施工单位把雷达安装在A位置，投
运后雷达基本无法使用，槽子内温度高、蒸汽大、泡
沫在20 — 80 公分之间www.cechina.cn，更换天线为抛物面后装在B
位置虽能测量但故障率高。后改到C位置（下料口附
近）经软件整定基本满足了生产需要。 ■定期清理雷达物位计天线结疤。由于温度高蒸汽内含有的碱和水珠会附注在天线上，减弱雷达探测有效回波使雷达无法测量，每30天清理一次，可保证雷达的稳定运行。
■增加雷达物位计天线尺寸。
■更改雷达物位计安装位置。由于我们工艺的温度、蒸汽、泡沫、搅拌等不利因素的存在，造成雷达的安装位置无法符合安装标准。对于泡沫多的槽子通过多次观察发现，下料口往往冲刷比较强，泡沫往往难以存在，而距离下料口比较远的地方，泡沫较大。所以根据泡沫的厚薄应安装在下料口的附近。但是厂家对雷
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铝行业雷达物位计故障排除方法研究
作者：王国强，中铝公司中州分公司计控室2007.03.05阅读 5090
基于雷达技术的新发展，近几年来高性能低价格的雷达物位计已经真正进到自控系统的过程检测系统中去，而铝行业由于普遍存在容易结疤、高压、泡沫、腐蚀、冷凝等复杂工况条件必须采用非接触式测量才能达到长期可靠运行的效果。因此雷达在铝行业的应用越来越广泛。由于以上复杂工况条件的影响，使我们分公司的雷达物位计故障率偏高，其中主要集中在物料泡沫厚、温度高、结疤的槽子测量上。有的一直就无法测量，这些问题严重的影响生产线的稳定运行，加大了现场工人的劳动强度以及我们的维护难度，针对以上情况我们找出雷达物位计发生故障的主要原因，从雷达的选型、硬件、软件、测量环境、安装位置及所测物料的特性一一列出故障的原因，针对复杂工况经过长时间不断摸索找出了排除复杂工况雷达物位计的操作方法。
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