天偉化工有限公司為20萬噸/年PVC生產能力，根據生產裝置介質儲罐的大小、形狀、工藝條件的不同，選擇合適的物位測量儀表對生產實現自動化控制、保證生產安全尤為重要，此文是根據E+H公司FMR250雷達物位計在電石料倉的應用，以此分析雷達物位計的原理、選型和安裝所應注意的相關事項和相關要求。

 

1　雷達物位計測量原理

雷達是一種通過微波測量物體位置或者物體移動狀態的測量方法，三暢雷達物位計主要包含：帶天線的發射器、微波傳送通道、微波反射面、帶天線的接收器。

 

2　雷達物位計的分類

雷達物位計主要分為兩類：一種是非接觸式雷達，另一種是接觸式雷達。非接觸式雷達是運用在特殊工況條件下的液體和揮發性、腐蝕性的介質進行測量，利用非接觸雷達測量技術可以用于對散裝物料的測量，而且不受散裝物料中灰塵和進料時粉塵的影響。與此同時非接觸式雷達波在線測流系統采用lingxian的雷達技術非接觸式測量水位和流速，提高了儀器的的可靠性和人員的安全，降低了測站的維護成本和人員的勞動強度，電源部分采用大功率太陽能供電，解決不方便接市電站點的難題。非接觸式雷達波在線測流系統可連續取得實測液位資料，是液位實時監測的一種新手段，尤其在解決復雜流態的液位測驗問題方面將起到積極的作用，具有普遍的推廣意義。

 

1）拋物面天線：常見的拋物面天線被廣泛用于數據傳輸和通訊、氣象探測、衛星電視接收。一個拋物面反射器表面反射雷達波朝向反射面的焦點，這個圓盤就像一把傾倒的傘。拋物面天線通常用金屬或其它高介電材料制作。圓盤尺寸較大，接收的信號也較大，大圓盤的波束圖較窄。它提高了微弱回波信號的增益，大的盤狀尺寸增加了接收面積，降低了對電子放大線路的要求。

 

2）喇叭口天線：喇叭天線本質上是從一個窄管傳導過渡到寬的開口、天線開口越大、波束圖越窄，為了zui終能得到較大的信號增益，根據可利用的開孔尺寸，選用zui大允許的喇叭尺寸，以保證zui大的可利用信號在固體物位測量中，喇叭天線成為應用中zui廣泛接受的天線類型。

 

3）桿式天線：桿式天線的桿子形狀是圓錐形的，其微波的能量分布與DN100的喇叭天線能量分布情況相似，桿式天線的優點是其材料為PTFE，適用于強烈化學腐蝕的場合。

 

4）透鏡天線：透鏡天線使用一個發射器來照亮介電透鏡的背面。透鏡產生、增強和聚焦微波信號來形成一個沒有邊瓣的波束圖。密封的透鏡是一個屏障，保護發射器避開許多物料，透鏡天線結構對每一個應用都提供整體防塵及內置吹氣，以保持透鏡面清潔。

 

接觸式雷達有導波雷達，導波三暢雷達物位計是一種基于時間行程原理的測量儀表，雷達波以光速運行，運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。通過可靠的雷達波導向使被測介質表面質量成為影響測量精度的次要因素，而且此方式不受裝料口的外形所影響，測量精度準確。就算是湍流液體表面，或者有泡沫的液體表面都不會對精準度造成影響（目前本公司的氯乙烯球罐采用纜式雷達）。

 

3　雷達物位計的選型

三暢雷達物位計選型時應考慮以下因素：1）被測介質的的導電性和介電常數，被測介質的介電常數小的會干擾回波多，適宜選用導波式雷達；2）測量精度，普通型雷達測量精度一般為±10mm，精密型雷達精度達±1mm，可以根據生產實際需要選擇相應精度的雷達；3）天線類型，根據實際工況環境及安裝位置和干擾因素選擇相應尺寸和類型的天線，天線尺寸越大，抗干擾能力越強；4）電源及輸出信號，電源一般有220V AC、24V DC，輸出信號為4～ 20mA和數字信號，根據系統需要選擇適合的類型。

 

4　雷達物位計的安裝

        三暢雷達物位計的安裝位置是否合適對測量準確有很大影響，若安裝位置不合適，將可能引入較大的誤差甚至得出錯誤的物位信號，使儀表測量不穩定或測量不準確，為保證測量準確應符合以下安裝要求：

 

        1）非接觸式雷達的安裝：要避免在波束傳送路線出現其它的干擾物體；要避免離罐壁太近，至少大于30厘米或者1/6罐徑；不要安裝在下料口上方；喇叭要完全伸出安裝短管，盡量垂直物面安裝。

        2）纜式導波雷達的安裝：要避免離罐壁太近，至少大于10厘米或者1/6罐徑；纜式導波雷達主要適用于金屬罐，如果罐的材質為塑料，則需在纜的上方安裝一個“金屬反射體”。

 

5　結束語

        雷達物位計測量技術解決了很多原來無法解決的工況物位測量，其應用場合正不斷擴大，廣泛應用于各種液體、固體的物位測量。調頻連續波和脈沖波兩種技術各有優點，可以根據工況需要選擇適合的類型。