雷達物位計在測量電廠灰倉物位數(shù)據(jù)中的應用分析

物位測量是工業(yè)生產(chǎn)中一項重的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，尤其是在火力發(fā)電廠的煤粉倉、石灰石粉倉、灰?guī)臁⒚摿蛳到y(tǒng)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(chǎn)現(xiàn)場的工況條件較為復雜，各種物理參數(shù)相互影響制約，對于一些現(xiàn)場參數(shù)，比如溫度、壓力、介電常數(shù)、輸料的速率的變化規(guī)律沒有現(xiàn)成的控制模式可參考。所以說，要真正選好型，且設(shè)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(shù)的發(fā)展，一種基于雷達波測量模式的連續(xù)式物位測量儀表在電廠、油田、石化等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)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(shù)小等問題，如何合理選型設(shè)計好適用于電廠灰?guī)?、脫水倉的新型物位測量傳感器并成功應用已成為關(guān)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(chǎn)品原理
雷達物位計是通過測量微波脈沖發(fā)射和反射時間，從而測量傳感器到被測介質(zhì)表面問的距離。脈沖雷達物位計以固定頻率從天線發(fā)射微波，該頻率和發(fā)射信號到返回信號的時間差反映了2種不同介電常數(shù)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(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換生成回波圖形、通過對回波形狀進行分析，來確定從介質(zhì)
表面到儀表基準點之間的距離。公式：
71-2Dl／(
式中，為發(fā)射與接到反射的時間差：D為被測介質(zhì)與傳感器距離；C為電磁波傳播速度。
雷達物位計在發(fā)射的時間間隔里，天線系統(tǒng)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(diào)整技術(shù)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(nèi)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(yōu)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最佳選擇的原因。由于雷達物位計采用了先進的回波處理和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，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(yōu)良的性能。雷達物位計在使用上具有以下優(yōu)勢：
(1)連續(xù)準確測量：雷達物位計不與被測介質(zhì)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(nèi)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(nèi)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(shù)設(shè)定方便：可用液位計上的簡易操作鍵進行設(shè)定，也通過HART協(xié)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(shè)定，十分方便。
(5)準確安全．節(jié)省能源：雷達物位計在真空、受壓狀態(tài)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(yè)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(zhì)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(wěn)定的模擬量或數(shù)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(jù)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(xiàn)場應用情況分析
在軍糧城發(fā)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(shù)、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(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移嚴重，甚至在顯示上出現(xiàn)"死"數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。系統(tǒng)不能依靠儀表輸出準確而穩(wěn)定的參數(shù)來自動控制料位，只能靠運行人員的經(jīng)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(jīng)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(xù)準確測量，儀表輸出比較穩(wěn)定，系統(tǒng)能夠依靠儀表輸出的穩(wěn)定而準確的參數(shù)進行自動控制料位?；覀}在進出料時，儀表輸出穩(wěn)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(xiàn)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(shè)置回波位置參數(shù)。
(2)參數(shù)設(shè)置不合理。對儀表復位，重新設(shè)定參數(shù)。
在投用前，基本參數(shù)必須正確設(shè)置，如空槽、滿槽設(shè)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(nèi)有無障礙物，設(shè)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(wěn)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(shù)作為一種先進的物位測量技術(shù)，可用于對高粉塵、漿粒、顆粒料的物位進行非接觸連續(xù)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。