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    淺析導波雷達液位計在電力生產中安裝注意事項及故障解決辦法

    2020-04-27    

    1、本文概述
         隨著數字技術的飛速發展,測量儀表的相關技術也在不斷進步。在電廠生產過程中,基于不同測量原理的各種類型液位儀表、流量儀表在有著大量的使用,其中液位測量是一個非常關鍵的參數。目前用來測量液位的方式非常多,雷達液位計就是其中較為普遍的一種,本文就針對于電廠中使用液位計的現狀,簡要介紹了雷達式液位計的工作原理,以及雷達液位計與雷達導波液位工作方式的不同點,論述了雷達導波液位在電廠生產過程中的實際應用,對遇到問題的處理方法進行了探討
    1.1雷達液位計的工作原理
      雷達液位計采用“發射一反射一接收”的工作模式。其測量原理是:雷達液位計的天線發射出電磁波,這些波經被測對象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發射到接收的時間與到液面的距離成正比,雷達液位計記錄脈沖波經歷的時間,而電磁波的傳播速度為常數,則可計算出液面到雷達天線的距離,從而測得液體的液位。
      (1)偷入
      距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T
      成正比:D=CxTl2(其中C為光速)
      因空罐的距離E已知,則物位L為:L=E一D
      (2)輸出
      通過輸人空罐高度E(=零點),滿罐高度F(=滿量程)及一些應用參數來設定,應用參數將自動使儀表適應測量環境,對應于4}20mA輸出。
      圖1液位測量參數
      1.2雷達導波液位計
      導波雷達物位計的探頭發出高頻脈沖并沿纜繩、桿式探頭傳導,當脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內的接收器,并將距離信號轉化成物位信號,從而測得實際液位的高度。
      1.3雷達液位計與雷達導波液位計的區別
      雷達液位計和導波雷達一般情況可以通用,但也有一些區別。根據測量方式,這種雷達導波液位計與前者的不同是利用鋼纜傳輸信號,即需要一種傳輸介質,而一旦在傳輸過程中遇到其他阻隔,就會產生誤導信號。但從另一方面來說,也避免了前者容易產生回波、虛假波的狀況,所以說,這兩種液位計各有優缺點。
      以下是兩種液位計在工作原理和測量方式的比較。
      (1)雷達液位計幾乎能用于所有液體的液位測量。并且不受槽內液體的密度、濃度等物理特性的影響。
      (2)雷達液位計測量是發出的電磁波能穿過真空,不需要傳播介質,不受大氣、蒸汽、槽內揮發霧的影響。
      (3)普通雷達可以互換使用,而導波雷達由于導波桿(纜)長度根據原工況固定,一般不能互換使用。雷達液位計大的缺點在于:電磁波在液位表面反射時,信號會衰減,當信號衰減過小時,會導致雷達液位計無法測量到足夠的電磁波信號,從而失去監視。
      1.4特殊工況下導波雷達的優勢
      (1)如罐內有攪拌,介質波動大,此時用底部固定的導波雷達測量值比普通雷達穩定;
      (2)小罐體內的物位測量,由于安裝測量空間小(或罐內干擾物較多),一般普通雷達不適用,這時導波雷達的優勢就顯現出來了;
      (3)低介電常數的工況,由于普通雷達發射的波是發散的,當介質介電常數過低時,信號太弱測量不穩定,導波雷達波是沿導波桿傳播信號相對穩定二
      (4)一般的導波雷達還有底部探測功能,可以根據底部回波信號能測量值加以修正,使信號更為穩定準確。
      2雷達導波液位計在電廠的應用和安裝注意事項
      口前,雷達導波液位計在電廠的使用比較廣泛,在燃機電廠主要應用于油罐油位的測量。由于雷達式液位計的測量是基于波的反射原理,因此,對液位計的安裝也有一些特殊的要求。
      2.1測點位置的選擇和安裝注意事項
      (1)傳感器中心線須與被測液位垂直,不能傾斜;
      (2)防止漫反射;
      (3)液位計在測量底部和頂部都有一定的死區
      (4)避免碰到障礙物,形成虛假波。
      在實際現場安裝中,依據廠方推薦的安裝指南,避免了許多問題。
      安裝位置遠離進料口,在電廠油罐測量的運用時,因為油罐進口管道一般設置在下部,所以,能夠避開的選擇余地相對要大。但是,由于油罐底部結果相對復雜,會設置有一些加熱裝置等,因此,實際選擇測點位置時,必須做到:避開底部障礙物;與底部設施保持一定距離。
      而且,根據要求,液位計不能安裝在罐頂的中心位置。通常油罐頂部都是有弧度型的,由此,卻引發了一系列的問題,如:傳感器的量程設置,不能簡單地按照油罐的實際標高來設定。
      2.2液位計選擇,尤其是導波雷達鋼纜長度的選擇注意事項
      (1)準確測量出液位計安裝位置到底部的實際距離二
      (2)不能忽略安裝法蘭(容器接管)到罐的距離。
      2.3雷達導波液位計安裝、調試注意事項
      (1)安裝時不能彎曲探頭。
      (2)探頭不能接觸到安裝底座。
      (3)鋼纜探頭需垂直,不能發生彎曲,也不能太長,碰到罐壁。
      3現場使用中遇到的具體問題解析
      3.1現場調試
      在電廠的實際應用中,雷達導波液位計正常投用關鍵的步驟是現場調試。
      現場調試中基本的參數設定包括:
      雷達液位計零位及滿度的設置;油罐罐高的設置;傳感器死區的設定。
      A,:頂部死區:表示測量量程的上限頂部到法蘭下表面的小距離。如果進人死區,儀表輸出值將進人故障保險輸出狀態。
      Az:底部死區:表示探頭末端有一段測量不到的區域。
      D:非測量區域:儀表測量不到的區域。
      另外,由于油罐的實際情況,在實際測量中存在偏差,可以進行適量的修正,即參考偏移量的設置和罐底偏移量的設置。
      3.2故障分析
      儀表設備的檢測,就是為了對所測的物理量進行監控,液位計的作用就是測量液位的波動情況,因此,運行過程中隨時會收到這樣的報警信號:
      (1)液位測量值偏高—測量值進人死區,或在測量量程以外,測量值不正確或被凍結。
      此時,實際液位應該偏高,可能溢出,應降低液位以達到安全位置。
      (2)液位測量值偏低—液位低于探頭位置或在測量范圍外,測量值不正確或被凍結。
      此時,實際液位可能確實偏低,需要進料,使液位高于探頭位置即可恢復正常。
      (3)液位測量信號丟失—儀表不能發現介質表面(通常顯示是溢出信號)。此時,油罐可能是空罐,或滿罐已進人死區。若是空則需要進料;若滿罐已進人死區,則需排料。
      (4)溢出—罐內液位已滿或超出測量量程范圍,有時會直接顯示“液位高”此時應降低液位以達到安全位置。
      而當液位計發生故障時,還可以通過檢測波形來分析故障原因,這部分工作通常是在廠家的指導下共同完成的。
      3.3運用導波雷達液位計液位時碰到的情況
      (1)液位顯示不穩,明顯晃動;
      (2)液位突然竄至滿刻度,并處于超量程狀態。儀表輸出為22mA電流。
      根據資料查詢,導波雷達液位計液位跳變的
      原因大約有以下幾種情況:
      1)容器進料時,導波雷達離進料口太近。這個情況可以改變導波雷達的安裝位置來避免二
      2)容器即將空時,導波雷達的探頭頂端和液位分開,雷達波從探頭頂端直接被反射回來,常常也會出現一個跳變,這個情況重新做好補償曲線會有幫助;
      3)容器內在探頭附近有個障礙物(金屬突起或安裝了其它儀表),當液位沒過障礙物時,這個障礙物對雷達波的影響會放大,導致液位跳變,這個情況要清除障礙物。
      在運行中,經常碰到的是第2種情況。鑒于此類現象時往往處于低液位,因此不希望PLC顯示超量程狀態(22mA),為此,特意聯系廠家,將此時的輸出電流鎖定為3.5mA,屏幕顯示為"0.00m"。
      此外,在實際測量中,也會發生由于天氣情況的變化導致信號失靈的現象:例如夏季雷雨天氣,雷達液位計測量模塊遭雷擊損壞,無法正常監測。遇到類似情況,就必須更新設備了。
      4結語
      任何檢測設備在實際應用中都會碰到些問題,雷達導波液位計也不例外。尤其是在調試的初級階段,有時液位計的測量與實際液位存在偏差,因此,需要不斷調整某些參數的設置,方能達到佳的檢測效果。
      當前,雷達導波液位計在電廠中的應用越來越廣泛,隨時會碰到各種意想不到的缺陷,只有不斷地積累經驗,熟悉和掌握檢測設備的各項性能,才能更好地提高熱工檢測的準確性,為電廠主設備的正常安全運行提供保障。
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