一、 故障分析

      1.1 雷達液位計的工作原理

      雷達液位計的工作原理是通過天線向被測介質物位發(fā)射微波，然后測出微波發(fā)射和反射回來時間，從而得到容器內液位的一種儀表。

      1.2 雷達液位計故障分析

      由雷達液位計工作原理可知，只有發(fā)射到實際物位的微波才能被準確檢測和測量。根據雷達液位計工作原理，初步判斷故障原因是微波沒有真正發(fā)射到實際物位。在現場處理雷達液位計故障時，我們發(fā)現，當我們清除掉安裝套管上的結垢、擦拭雷達液位計發(fā)射電極后，故障現象都能消除，液位計都能恢復正常。通過一個月故障統(tǒng)計分析，發(fā)現通過清除結垢，擦拭電極的方法解決的故障大約占雷達液位計總故障的98%。由此，確定造成雷達液位計故障的原因是微波沒有真正發(fā)射到實際物位。

    二、故障處理

       是什么原因造成雷達液位計安裝套管上結垢、發(fā)射電極臟污呢？在現場，從拆掉的液位計安裝孔往罐里看，攪拌電機揚起的物料漿液不時從安裝套管處濺出，附著在套管壁上，同時伴隨著蒸汽排出。由此發(fā)現安裝套管上結垢的原因是物料濺出形成的，發(fā)射電極臟污是由于物料濺出或者是蒸汽冷卻后形成的水珠。由于套管結垢和發(fā)射電極臟污導致微波在發(fā)射過程中，遇到障礙物產生錯誤的回波導致雷達液位計測量故障。

       在現場，發(fā)現只要攪拌電機啟動，都會揚起漿液，這在生產過程中是無法避免的。怎樣才能克服攪拌電機甩漿結垢的問題成為解決故障的關鍵。針對套管結垢問題，通過分析認為可以通過加大安裝套管直徑的方法來解決。理由有兩點：一是安裝套管結垢也是隨時間逐漸增多的，相對直徑小的安裝套管來說，大直徑的安裝套管結垢程度達到影響發(fā)射波在時間上要遠大于小直徑安裝套管。也就是說，安裝在大直徑安裝套管上的雷達液位計故障周期要遠大于安裝在小直徑安裝套管上的雷達液位計。其二，大直徑的安裝套管結垢達到一定程度后，在重力作用下，部分結垢會自行脫落。

       解決發(fā)射電極臟污也是一個非常麻煩的問題。造成發(fā)射電極臟污的主要原因主要有兩個方面：一是攪拌電機甩漿導致發(fā)射電極臟污，二是容器內蒸汽冷卻后形成的水珠附著在發(fā)射電極上阻礙了微波的發(fā)射。

       在現場我們注意到，一定功率下的電機甩漿高度都不超過某一特定高度。從這一發(fā)現可以得出：當雷達液位計的安裝高度高于某一特定高度后，攪拌電機甩漿就不可能對發(fā)射電極造成任何影響。怎樣避免容器內蒸汽冷卻后形成水珠，這 在現場環(huán)境下，這基本是不可能實現的。在查閱資料過程中，我們發(fā)現廠家有一種材料為特氟龍的隔離裝置，這種材質即不妨礙微波的發(fā)射，同時又能起到隔離的作用。將隔離裝置按一定方式安裝后，可以防止容器內蒸汽與發(fā)射電極隔離 開來，同時使附著在隔離裝置上的冷凝水在形成后按一定形式分布，達到不影響微波發(fā)射。

       根據理論分析和現場實際，我們提出雷達液位計故障解決方案：一是增大安裝套管的直徑并同時增加安裝套管的高度；二是采用隔離裝置并按一定形式安裝。

      我們在催化劑廠R- 40/1、R- 40/2 容器上進行了實驗，效果非常明顯。通過改造前后效果對比發(fā)現，以前R- 40/1、R- 40/2 每天都會有6、7 次故障，改造后基本沒有故障出現，達到了攻關的目的。

      為了保證雷達液位計無故障長周期運行，液位計安裝是重要一環(huán)，在安裝中還要注意以下幾個方面：

      （1）天線要平行于測量容器槽壁，以利于微波的傳播。

      （2）安裝位置距槽壁距離應大于30cm，以避免微波發(fā)射到槽壁上產生虛假的回波信號。

      （3）盡量避開下料區(qū)、進料簾和漩渦。因為液體在注入時會產生幅度比被測液體反射的有效回波大得多的虛假回波。同時漩渦引起的不規(guī)則液位會對微波信號產生散射，從而引起有效信號的衰減，所以應避開它們。對于攪拌器等容器，攪拌時會產生不規(guī)則的漩渦，會造成雷達信號的衰減。同時攪拌器的葉片也會對微波信號造成虛假的回波，特別是被測物體的相對介電常數較小和低液位時，攪拌器所造成的影響更為嚴重。

      （4）接管直徑應小于或等于屏蔽管長度（100mm 或250mm）。

      （5） 雷達液位計用于測量腐蝕性和易結晶的物體液位時，為了防止介質對傳感器的影響，制造廠一般都采用帶有聚四氟乙烯測量窗和分離法蘭結構。這些部件的溫度不能太高，聚四氟乙烯的最高溫度為200 攝氏度。為了避免高溫對雷達天線的影響，也為了防止天線上存在的結晶物影響儀表正常工作，要求法蘭斷面和最高液位之間至少有100- 800mm的安全距離。

      此外，雷達液位計在使用過程中，最常見的故障是儀表輸出老在最大值。產生此故障的原因最大的可能是雷達液位計發(fā)射天線或隔離窗下面有水珠或臟污。處理的辦法也很簡單，拆下液位計，用干凈柔軟的棉布擦干天線或隔離窗下面的水珠或臟污，重新啟動液位計后一般可恢復正常。需要注意的是，在擦洗雷達液位計發(fā)射天線時，最好用綢布或柔軟的棉布蘸酒精、汽油等溶劑擦拭發(fā)射天線，不可用堿性溶劑擦洗，最后要將發(fā)射天線擦拭干凈。

      雷達液位計的日常檢查維護主要是看電源電壓和輸出電流以及檢查表體溫度是否正常。儀表通電后，大約需要幾分鐘左右儀表就能正常工作。如果投用后儀表沒有輸出，則應檢查電源是否真正接上，并檢查保險絲是否燒壞。對于不超過2 個月的短期停運，儀表電源不必切斷。

      雷達液位計雷達頭內部的使用溫度為65℃左右。一般使用情況下是不會超過這個溫度的，但若被測介質溫度很高，則雷達頭內部的使用溫度可能超過65℃。這時，可以用少量的儀表風經Φ6×1 紫銅管子吹入雷達表頭，將表頭內部的溫度降下來，絕對不要用水或其他液體進行機械冷卻。雷達液位計使用是和設備連成一體的，整個系統(tǒng)是密封的，所以平時還應檢查各部件連接處的密封情況是否良好。

      3、 結論

      雷達液位計是一種高可靠高性能儀表，在實際運用中，儀表本體的故障率極低，多數故障都是由于現場使用環(huán)境惡劣造成的。所以，通過改良雷達液位計的安裝可以很大程度降低雷達液位計故障頻次高的問題。