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    雷達物位計在測量電廠灰倉物位數據中的應用分析

    2020-04-01    

      物位測量是工業生產中一項重的生產數據,尤其是在火力發電廠的煤粉倉、石灰石粉倉、灰庫、脫硫系統脫水倉等的物位測量更是當今物位制造廠商共同面臨的難題之一,因為生產現場的工況條件較為復雜,各種物理參數相互影響制約,對于一些現場參數,比如溫度、壓力、介電常數、輸料的速率的變化規律沒有現成的控制模式可參考。所以說,要真正選好型,且設計好、安裝好、使用好、維護好物位測量儀表難度并不簡單。近年來,隨著自動化控制技術的發展,一種基于雷達波測量模式的連續式物位測量儀表在電廠、油田、石化等工業生產領域得到廣泛的應用。固體顆粒、灰粉和泥漿混合物的料位測量,始終存在粉塵粘性大、溫度偏高、介電常數小等問題,如何合理選型設計好適用于電廠灰庫、脫水倉的新型物位測量傳感器并成功應用已成為關鍵。本文針對于電廠的灰倉中的物位測量的具體應用作一個介紹
    一、產品原理
    雷達物位計是通過測量微波脈沖發射和反射時間,從而測量傳感器到被測介質表面問的距離。脈沖雷達物位計以固定頻率從天線發射微波,該頻率和發射信號到返回信號的時間差反映了2種不同介電常數材料之間的界面?;夭ㄍㄟ^一個接收器檢測傳輸時間,用于計算物位。反射回的雷達波經數字轉換生成回波圖形、通過對回波形狀進行分析,來確定從介質
    表面到儀表基準點之間的距離。
    公式:71-2Dl/式中,為發射與接到反射的時間差:D為被測介質與傳感器距離;C為電磁波傳播速度。
    雷達物位計在發射的時間間隔里,天線系統作為接收裝置使用。儀表分析、處理運行時間小于十億分之一秒的回波信號,并在極短的一瞬間分析處理回波。雷達傳感器利用特殊的時問間隔調整技術將每秒的同波信號進行放大、定位.然后進行分析處理。因此雷達傳感器可以在0.Is內精確細致地分析處理這些被放大的回波信號.無須花費很多時間來分析頻率。
    二、雷達特點
    高頻雷達物位計(26GHz)具有能量高、波束角小、天線尺寸小、精度高等優點。26GHz雷達波長11mm,雷達物位計在測量散裝料位時,雷達波反射主要是來自料面的漫反射,漫反射的強度與物料大小成正比.與波長成反比,而大部分散裝料直徑遠遠小于50ram.這就是目前26GHz雷達是測量散裝料物位佳選擇的原因。由于雷達物位計采用了先進的回波處理和數據處理技術,加上雷達波本身頻率高,穿透性能好,雷達物位計具有比接觸式料位計和同類非接觸料位計更加優良的性能。雷達物位計在使用上具有以下優勢:
    (1)連續準確測量:雷達物位計不與被測介質接觸,受溫度、壓力、氣體等影響非常小。
    (2)對干擾回波具有抑制功能:波束范圍內接頭引起的干擾回波和進料或出料的噪聲引起的干擾回波等可由內部的模糊邏輯控制自動進行抑制。
    (3)具有虛假波的學習功能:輸入料面的實際料位.軟件能自動地標識出料面到天線的虛假回波,排除這些波的干擾。
    (4)參數設定方便:可用液位計上的簡易操作鍵進行設定,也通過HART協議用裝有專用軟件的PC機在遠
    程或直接接在物位計的通信端進行設定,十分方便。
    (5)準確安全.節省能源:雷達物位計在真空、受壓狀態下都可進行測量,而且準確安全,可靠性強,可以不受任何限制,適用于各種場合。
    (6)安裝簡單:在各行業應用中,雷達液位計可直接安裝到儲罐頂部。
    (7)無須維修且可用性強:微波幾乎不受干擾,與測量介質不直接接觸.幾乎可以被應用于各種場合,如真空測量、液位測量或料位測量等;由于高級材料的使用,對情況極其復雜的化學、物理條件都很耐用,可以提供準確可靠、長期穩定的模擬量或數字量的物位信號。
    (8)維護方便,操作簡單:雷達物位計具有故障報警及自診斷功能,根據操作顯示模塊提示的錯誤代碼分析故障,及時確定故障予以排除,使維護校正更加方便、準確,保障儀表的正常運行。
    三、現場應用情況分析
    在軍糧城發電廠灰倉中原使用射頻導納物位計,因其工況條件所限,受溫度、壓力、介電常數、粉塵較大等因素,射頻導納物位計常為掛料等問題影響,造成誤信號使儀表輸出波動很大,效果并不理想,發現數據漂移嚴重,甚至在顯示上出現"死"數據的現象。系統不能依靠儀表輸出準確而穩定的參數來自動控制料位,只能靠運行人員的經驗和時間來控制料位,這樣就很易造成倉位冒頂,控制效率低下。改用雷達物位計,經過一段時間的試用后證明取得了比較理想的效果。采用雷達物位計半年以來,可以進行連續準確測量,儀表輸出比較穩定,系統能夠依靠儀表輸出的穩定而準確的參數進行自動控制料位?;覀}在進出料時,儀表輸出穩定,能夠準確反映粉位的位置,從而可進行有效可靠的控制。
    應用中曾出現問題及處理方法:
    (1)儀表無指示。查電源、通信電纜是否正常,設置回波位置參數。
    (2)參數設置不合理。對儀表復位,重新設定參數。
    在投用前,基本參數必須正確設置,如空槽、滿槽設置是否正確,應用條件是否符合實際情況。
    (3)儀表顯示不準。查看槽內有無障礙物,設置rVTSETUP,讓其自動學習虛假回波抑制,消除虛假回波。
    (4)儀表指示不穩定、不正確或無回波?;夭ㄌ幚鞥CHOPROOC.選擇適合回波算法BestofLargestorFirstecho,找出其正確回波,此時顯示正常。
    (5)天線污染。加裝特制防塵罩,防止粉塵物料在天線上掛料而降低其靈敏度。
    雷達檢測技術作為一種先進的物位測量技術,可用于對高粉塵、漿粒、顆粒料的物位進行非接觸連續測量。雷達物位計耐磨損,耐老化;適用于真空,溫度、壓力變化大,有氣體、蒸汽、粉塵存在等條件惡劣的場合。
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