雷達(dá)液位計(jì)測量原理

雷達(dá)液位計(jì)的測量原理是通過電磁波的直線傳播特性測量周圍空間的凈空距離，即被測物體距離雷達(dá)的直線空間距離，具體到工業(yè)生產(chǎn)中就是液體的液面到雷達(dá)天線的空高。通過對雷達(dá)液位計(jì)組態(tài)可設(shè)定雷達(dá)天線到容器底部的垂直距離，根據(jù)已經(jīng)測得的液面空高就可計(jì)算出液體的液位高度。

雷達(dá)液位計(jì)的構(gòu)造

不同廠商所生產(chǎn)的雷達(dá)液位計(jì)形式各異，但總體的部件大體是一致的，其主要包括電路部分（雷達(dá)波發(fā)生器、信號檢測、信號處理），天線及接收器和安裝附件表體三大部分。根據(jù)天線的不同，雷達(dá)液位計(jì)可分為導(dǎo)波雷達(dá)和普通雷達(dá)兩大類型。

導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)

導(dǎo)波雷達(dá)是在電磁波發(fā)射器的下方安裝了一個(gè)金屬導(dǎo)波體，讓高頻的無線電波沿著金屬體垂直向下傳播，當(dāng)電磁波碰到被測物質(zhì)的液面時(shí)，電磁波會在接觸面反射，沿著波導(dǎo)體垂直返回到雷達(dá)液位計(jì)天線內(nèi)部的接收器中，然后處理電路進(jìn)行分析計(jì)算，得出被測液體的液面高度。根據(jù)金屬導(dǎo)波體的不同，導(dǎo)波雷達(dá)又分為纜式和桿式兩大類。

纜式導(dǎo)波雷達(dá)的導(dǎo)波體為一個(gè)柔性的不銹鋼金屬繩，其末端栓一金屬重物，以保證金屬繩在被測液體中垂直的伸入到容器底部，防止金屬繩在使用中漂浮擺動(dòng)而彎曲。這樣結(jié)構(gòu)的雷達(dá)液位計(jì)主要用于底下罐、零位罐等地面以下的液位測量中。

一般現(xiàn)場使用的導(dǎo)波雷達(dá)：

桿式導(dǎo)波雷達(dá)的波導(dǎo)體根據(jù)導(dǎo)波桿及天線的不同又分為很多種，有金屬桿式的導(dǎo)波雷達(dá)，有通過金屬管的喇叭天線式的導(dǎo)波雷達(dá)，有帶有旁通測量筒的導(dǎo)波雷達(dá)。這些導(dǎo)波雷達(dá)主要用于高出地面的儲罐液位測量或生產(chǎn)設(shè)備塔器儲罐可以側(cè)裝旁通管的液位測量。

普通雷達(dá)液位計(jì)

普通雷達(dá)液位計(jì)的天線，只是一個(gè)電磁波的發(fā)射接受裝置，其電磁波發(fā)射后通過氣相自由傳播，由于雷達(dá)液位計(jì)電磁波為高頻的微波信號發(fā)散傳播性差，而且被測液體距離雷達(dá)液位計(jì)的高度小，其電磁波傳播過程可看成垂直傳播，因此這種雷達(dá)液位計(jì)滿足液位測距要求。相對于導(dǎo)波雷達(dá)少了導(dǎo)波體節(jié)省費(fèi)用方便安裝，在儲罐等較高液位測量中得到大量的應(yīng)用。

根據(jù)天線的不同生產(chǎn)廠商制作了不同型號的雷達(dá)液位計(jì)，以適應(yīng)不同工況環(huán)境。廠里使用的普通雷達(dá)液位計(jì)的天線有喇叭口、水滴形（防液體揮發(fā)凝結(jié)）、偏心型（防多重反射電磁波干擾）、寬口喇叭口（防氣相介質(zhì)衰減電磁波）四種類型。

雷達(dá)液位計(jì)故障及處理

雷達(dá)液位計(jì)在日常使用中常常會出現(xiàn)故障，其出現(xiàn)故障大體分為四種類型：數(shù)據(jù)不變，數(shù)據(jù)突然最大，數(shù)據(jù)突然為零，數(shù)據(jù)偏離實(shí)際值過大或過小且保持不變。這些故障沒有根除的方法，只能是出現(xiàn)問題針對性的進(jìn)行解決。根據(jù)日常維修維護(hù)的工作經(jīng)驗(yàn)，本著先易后難的順序歸納如下：

1、斷電重啟

雷達(dá)液位計(jì)本身有很多防護(hù)功能，如果正常運(yùn)行中雷達(dá)液位計(jì)自身出現(xiàn)故障保護(hù)，可進(jìn)行斷電重啟，此時(shí)雷達(dá)液位計(jì)內(nèi)部的故障有可能消除，重新上電后恢復(fù)正常。這種處理方法適用于高液位測量的儲罐雷達(dá)液位計(jì)的維修。畢竟十多米高的儲罐，爬到罐頂上處理雷達(dá)液位計(jì)不是一個(gè)簡單的事情，能在地面解決的先解決。

2、通過面板消除故障

如果斷電重啟仍然不能消除故障，要到現(xiàn)場實(shí)際查看故障，通過雷達(dá)液位計(jì)面板首先觀察有無錯(cuò)誤代碼，有無故障保護(hù)措施，如果有通過面板清除，重啟后觀察雷達(dá)液位計(jì)是否正常。

3、做空頻譜

雷達(dá)液位計(jì)的測量原理是檢測接受到的電磁波頻譜，若被測液體與雷達(dá)天線之間的凈空中有較強(qiáng)的電磁波反射或干擾，那么雷達(dá)液位計(jì)極有可能把這反射的雷達(dá)波作為真實(shí)液面的雷達(dá)反射波來處理，從而得出錯(cuò)誤的液位顯示。

雷達(dá)液位計(jì)空頻譜操作比較簡單，可在現(xiàn)場面板處進(jìn)行設(shè)定，若現(xiàn)場沒有操作面板則需使用帶有雷達(dá)軟件的電腦進(jìn)行操作。

處理這種故障可利用雷達(dá)液位計(jì)內(nèi)部的軟件功能，進(jìn)行空頻譜的檢測。設(shè)定一個(gè)高于實(shí)際液面的空高距離，讓雷達(dá)液位計(jì)檢測空高中的所有反射的電磁波頻譜，把那些接收到的高能量的頻譜電磁波在電路中屏蔽濾掉，就可把真實(shí)的液面反射的電磁波檢波出來，從而得到真實(shí)的液位。

4、拆卸雷達(dá)液位計(jì)，擦拭天線

這是雷達(dá)液位計(jì)最后的處理步驟，如果前面3種處理方法仍無法消除雷達(dá)液位計(jì)的故障，則需拆卸雷達(dá)液位計(jì)，查看天線的臟污狀況，并進(jìn)行清洗除污。之所以是最后的手段，是因?yàn)楝F(xiàn)場使用的雷達(dá)液位計(jì)所測介質(zhì)通常含有對人體有害的物質(zhì)，萬不得已不要拆卸。拆卸雷達(dá)液位計(jì)時(shí)，要做好安全防護(hù)措施，提前找一個(gè)蓋板，用來堵住雷達(dá)液位計(jì)安裝口，減少被測物質(zhì)的蒸汽揮發(fā)，必要時(shí)要戴好防毒面具或呼吸器。