雷达物位计在测量电厂灰仓物位数据中的应用分析

物位测量是工业生产中一项重的生产数据，尤其是在火力发电厂的煤粉仓、石灰石粉仓、灰库、脱硫系统脱水仓等的物位测量更是当今物位制造厂商共同面临的难题之一，因为生产现场的工况条件较为复杂，各种物理参数相互影响制约，对于一些现场参数，比如温度、压力、介电常数、输料的速率的变化规律没有现成的控制模式可参考。所以说，要真正选好型，且设计好、安装好、使用好、维护好物位测量仪表难度并不简单。近年来，随着自动化控制技术的发展，一种基于雷达波测量模式的连续式物位测量仪表在电厂、油田、石化等工业生产领域得到广泛的应用。固体颗粒、灰粉和泥浆混合物的料位测量，始终存在粉尘粘性大、温度偏高、介电常数小等问题，如何合理选型设计好适用于电厂灰库、脱水仓的新型物位测量传感器并成功应用已成为关键。本文针对于电厂的灰仓中的物位测量的具体应用作一个介绍。

一、产品原理
雷达物位计是通过测量微波脉冲发射和反射时间，从而测量传感器到被测介质表面问的距离。脉冲雷达物位计以固定频率从天线发射微波，该频率和发射信号到返回信号的时间差反映了2种不同介电常数材料之间的界面。回波通过一个接收器检测传输时间，用于计算物位。反射回的雷达波经数字转换生成回波图形、通过对回波形状进行分析，来确定从介质
表面到仪表基准点之间的距离。公式：
71-2Dl／(
式中，为发射与接到反射的时间差：D为被测介质与传感器距离；C为电磁波传播速度。
雷达物位计在发射的时间间隔里，天线系统作为接收装置使用。仪表分析、处理运行时间小于十亿分之一秒的回波信号，并在极短的一瞬间分析处理回波。雷达传感器利用特殊的时问间隔调整技术将每秒的同波信号进行放大、定位．然后进行分析处理。因此雷达传感器可以在0．Is内精确细致地分析处理这些被放大的回波信号．无须花费很多时间来分析频率。


二、雷达特点
高频雷达物位计(26GHz)具有能量高、波束角小、天线尺寸小、精度高等优点。26GHz雷达波长11mm，雷达物位计在测量散装料位时，雷达波反射主要是来自料面的漫反射，漫反射的强度与物料大小成正比．与波长成反比，而大部分散装料直径远远小于50ram．这就是目前26GHz雷达是测量散装料物位最佳选择的原因。由于雷达物位计采用了先进的回波处理和数据处理技术，加上雷达波本身频率高，穿透性能好，雷达物位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。雷达物位计在使用上具有以下优势：
(1)连续准确测量：雷达物位计不与被测介质接触，受温度、压力、气体等影响非常小。
(2)对干扰回波具有抑制功能：波束范围内接头引起的干扰回波和进料或出料的噪声引起的干扰回波等可由内部的模糊逻辑控制自动进行抑制。
(3)具有虚假波的学习功能：输入料面的实际料位．软件能自动地标识出料面到天线的虚假回波，排除这些波的干扰。
(4)参数设定方便：可用液位计上的简易操作键进行设定，也通过HART协议用装有专用软件的PC机在远
程或直接接在物位计的通信端进行设定，十分方便。
(5)准确安全．节省能源：雷达物位计在真空、受压状态下都可进行测量，而且准确安全，可靠性强，可以不受任何限制，适用于各种场合。
(6)安装简单：在各行业应用中，雷达液位计可直接安装到储罐顶部。
(7)无须维修且可用性强：微波几乎不受干扰，与测量介质不直接接触．几乎可以被应用于各种场合，如真空测量、液位测量或料位测量等；由于高级材料的使用，对情况极其复杂的化学、物理条件都很耐用，可以提供准确可靠、长期稳定的模拟量或数字量的物位信号。
(8)维护方便，操作简单：雷达物位计具有故障报警及自诊断功能，根据操作显示模块提示的错误代码分析故障，及时确定故障予以排除，使维护校正更加方便、准确，保障仪表的正常运行。

三、现场应用情况分析
在军粮城发电厂灰仓中原使用射频导纳物位计，因其工况条件所限，受温度、压力、介电常数、粉尘较大等因素，射频导纳物位计常为挂料等问题影响，造成误信号使仪表输出波动很大，效果并不理想，发现数据漂移严重，甚至在显示上出现"死"数据的现象。系统不能依靠仪表输出准确而稳定的参数来自动控制料位，只能靠运行人员的经验和时间来控制料位，这样就很易造成仓位冒顶，控制效率低下。改用雷达物位计，经过一段时间的试用后证明取得了比较理想的效果。采用雷达物位计半年以来，可以进行连续准确测量，仪表输出比较稳定，系统能够依靠仪表输出的稳定而准确的参数进行自动控制料位。灰仓在进出料时，仪表输出稳定，能够准确反映粉位的位置，从而可进行有效可靠的控制。
应用中曾出现问题及处理方法：
(1)仪表无指示。查电源、通信电缆是否正常，设置回波位置参数。
(2)参数设置不合理。对仪表复位，重新设定参数。
在投用前，基本参数必须正确设置，如空槽、满槽设置是否正确，应用条件是否符合实际情况。
(3)仪表显示不准。查看槽内有无障碍物，设置rVTSETUP，让其自动学习虚假回波抑制，消除虚假回波。
(4)仪表指示不稳定、不正确或无回波。回波处理ECHOPROOC．选择适合回波算法BestofLargestorFirstecho，找出其正确回波，此时显示正常。
(5)天线污染。加装特制防尘罩，防止粉尘物料在天线上挂料而降低其灵敏度。
雷达检测技术作为一种先进的物位测量技术，可用于对高粉尘、浆粒、颗粒料的物位进行非接触连续测量。雷达物位计耐磨损，耐老化；适用于真空，温度、压力变化大，有气体、蒸汽、粉尘存在等条件恶劣的场合。