雷達物位計安裝規范及注意事項第1頁/共32頁目錄1.雷達的基礎知識2.雷達液位計的工作原理3.雷達液位計的分類及說明4.雷達液位計的安裝、調試、接線方式5.安裝注意事項6.雷達液位計的故障分析7.雷達液位計的優勢及應用第2頁/共32頁雷達液位計基礎知識雷達概念利用電磁波探測目標的電子設備。發射電磁波對目標進行照射并接收其回波，由此獲得目標至電磁波發射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。雷達是英文radar的音譯，為RadioDetectionAndRanging的縮寫，意為無線電檢測和測距的電子設備。雷達所起的作用和眼睛和耳朵相似，當然，它不再是大自然的杰作，同時，它的信息載體是無線電波。事實上，不論是可見光或是無線電波，在本質上是同一種東西，都是電磁波，傳播的速度都是光速C,差別在于它們各自占據的頻率和波長不同。其原理是雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達天線接收此反射波，送至接收設備進行處理，提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。

第3頁/共32頁工作原理：高頻微波脈沖通過天線系統發射并接收，雷達波以光速運行，遇到被測介質表面，其部分能量被反射回來，被同一天線接收，發射脈沖與接收的脈沖的時間間隔與天線到被測介質表面的距離是成正比的高頻微波脈沖通過天線系統發射并接收，雷達波以光速運行，遇到被測介質表面，其部分能量被反射回來，被同一天線接收，發射脈沖與接收的脈沖的時間間隔與天線到被測介質表面的距離是成正比的。運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。一種特殊的時間延伸方法可以確保穩定和精確的測量。

第4頁/共32頁分類及說明雷達可分為：脈沖雷達和調頻連續波雷達脈沖雷達：脈沖測量雷達通過測量脈沖電磁波往返時間延遲得到目標的距離信息，根據接收脈沖載波中的多普勒頻率測量目標的徑向速度，利用等信號法獲得目標的方位角和俯仰角數據。調頻連續波雷達：使用線性調頻高頻信號，雷達料位計高頻信號的發射頻率隨一定時間間隔(掃描頻率)線性v增加，由于發射頻率是隨著信號傳播的時間變化的，與反射物體距離成比例，由當前發射頻率與接收的反射頻率的差值獲得物位高度。第5頁/共32頁雷達液位計安裝最合理的位置由罐的內壁到安裝應大于罐直徑的1/6，無論如何雷達距離罐壁應大于30cm不可安裝于罐的中心位置，干擾會導致信號丟失不可安裝于料口的上方建議安裝保護蓋以防直接的日照或雨淋。雷達液位計安裝步驟一、安裝在罐合理位置。第6頁/共32頁雷達液位計安裝雷達液位計安裝步驟一、安裝在罐合理位置。在信號波束內應避免安裝任何裝置，如溫度傳感器等。、加熱線圈、擋板等均有可能干擾測量。天線尺寸（喇叭口直接）：天線越大則波束角越小，干擾回波也越弱·波束角定義為雷達波的能量密度達到其最大值的一半(3dB)時的角度。·第7頁/共32頁雷達液位計安裝雷達液位計安裝步驟二、測量條件。

測量范圍從波束觸及罐底的那一點開始計算。但在特殊情況下，當罐底為凹形或錐型時當物位低于此點時無法進行測量。當介質為低介電常數（組A及B）時，當其處于低液位時，罐底可見，此時為保證測量精度建議將零點定于距罐底高度為C的位置（見圖）。理論上測量達到天線尖端的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測量范圍的終值應距離天線的尖端不少于A(見圖)。·最小測量范圍B與天線有關（見圖）。·罐體直徑應大于D高度最小為＞1.5/＞5H[m/ft]（見圖）。

測量范圍取決于天線尺寸、介質反射率、安裝位置及最終的干擾反射。·第8頁/共32頁雷達液位計安裝雷達液位計安裝步驟三、安裝雷達液位計。安裝法蘭的工具外，還需要以下工具還需六角板手，用于旋轉外殼·第9頁/共32頁雷達液位計安裝雷達液位計安裝步驟四、接線。1、擰下外殼蓋··實物圖1、擰下外殼蓋··2、取下顯示模塊··實物圖2、取下顯示模塊··3、取下端子腔室的蓋板··4、將電纜穿過纜塞，使用雙屏蔽線·第10頁/共32頁雷達液位計安裝雷達液位計安裝步驟四、接線。5、連線6、擰緊纜塞·擰上外殼蓋(2)7、擰上外殼在傳感器側僅將電纜的屏蔽層接地4-20毫安通訊電阻小于250Ω第11頁/共32頁雷達的調試：HART手持編程器：通常情況下，GPM編程器由6個按鍵和一個液晶顯示屏，可以顯示調整菜單和參數設置。其功能相當于一個分析處理儀表。第12頁/共32頁接線方式：第13頁/共32頁安裝注意事項：1.雷達必須安裝在罐倉頂部。第14頁/共32頁2.不要將儀表安裝在頂部中心，避免多次強波反射第15頁/共32頁3.距倉壁30公分以上。圖中1的距離最少不得低于30公分第16頁/共32頁4.電磁波通道主軸線上應盡量避開橫梁，梯子。第17頁/共32頁5.距離攪拌機葉片遠一些。第18頁/共32頁6.雷達不能安裝在進料口處。第19頁/共32頁雷達液位計故障分析雷達液位計故障分析1、儀表不響應2、顯示值不可見3、輸出電流不正常4、HART通信不工作5、PA通信不工作6、通過FXA193的通信不工作7、測量值不正確1、儀表不響應一般故障現場儀表顯示模塊上都有系統錯誤信息代碼，我們只需查詢錯誤代碼即可解決故障問題。第20頁/共32頁雷達液位計故障分析1、儀表不響應2、顯示值不可見3、輸出電流不正常4、HART通信不工作5、PA通信不工作6、測量值不正確2、顯示值不可見雷達液位計故障分析第21頁/共32頁雷達液位計故障分析1、儀表不響應2、顯示值不可見3、輸出電流不正常4、HART通信不工作5、PA通信不工作6、測量值不正確3、輸出電流不正常雷達液位計故障分析第22頁/共32頁雷達液位計故障分析1、儀表不響應2、顯示值不可見3、輸出電流不正常4、HART通信不工作5、PA通信不工作6、測量值不正確4、HART通信不工作HART:在4-20mA的信號上疊加數字信號，HART協議是一種通信方式，和計算機通信的協議一個道理。雷達液位計故障分析第23頁/共32頁雷達液位計故障分析1、儀表不響應2、顯示值不可見3、輸出電流不正常4、HART通信不工作5、PA通信不工作6、測量值不正確5、PA通信不工作PA:PROFIBUS-PA協議，它的速度比HART協議的通信速度要快.雷達液位計故障分析第24頁/共32頁雷達液位計故障分析1、儀表不響應2、顯示值不可見3、輸出電流不正常4、HART通信不工作5、PA通信不工作6、測量值不正確7、測量值不正確雷達液位計故障分析第25頁/共32頁雷達的選型非接觸物位測量中，雷達技術的應用近年來獲得快速發展。超聲波物位計中換能器是眼睛，而雷達物位計中高頻頭和天線是眼睛，回波處理是物位計的大腦。雷達物位計繼承了超聲波物位計的回波處理技術。雷達物位計發出的電磁波碰到被測介質被反射，反射回波的質量反映了物位計應用效果。回波質量定義為最小回波幅度(在最惡劣條件下回波幅度)比最大噪聲幅度(虛假回波、多徑反射波等的幅度)。回波質量數值越大，物位計應用效果越好。第26頁/共32頁雷達的選型回波強度主要受以下因素影響傳播介質介電常數越穩定越有利于傳播。雷達波是電磁波，電磁波在傳播過程中不受傳播介質穩定程度的影響，只與其介電常數有關。這是雷達技術與超聲波技術的重大區別。被測介質表面越平整，其介電常數越大越有利于回波反射。現場工況時，應特別注意這兩個方面：(1)天線到被測介質間空氣介電常數的分布(2)被測介質的表面狀態及其介電常數。第27頁/共32頁雷達的選型與低頻率雷達相比，高頻雷達有以下優點：

1)高頻雷達物位計(主要指26GHz和24GHz)具有能量高，波束角小(一般Φ95的喇叭天線的波束角為8o，而6GHz低頻脈沖雷達的喇叭天線直徑為Φ246時，波束角為15o)，天線尺寸小，精度高等優點。

2)26GHz雷達波長11mm，6GHz雷達波長50mm，雷達測量散裝料位時，雷達波反射主要來自料面的漫反射，漫反射的強度與物料大小成正比，與波長成反比，而大部份散裝料直徑遠遠小于50mm，這就是為什么目前26GHz雷達是散裝料物位測量的最佳選擇。

3)在一些直徑小高度矮的小罐應用中，6GHz雷達天線長(300-400mm)無形中增大了盲區(大約600mm)，由于6GHz雷達方向性差(開角大)在小罐中會產生多徑反射；26GHz雷達頻率高頻，天線短，方向性好，克服了6GHz雷達的缺點，適用于小罐測量。

4)由于現場環境惡劣，隨著時間推移，雷達天線會堆積污物、水汽等，26GHz雷達天線小，加天線罩可大大改善污物、水汽影響；6GHz雷達天線大，加天線罩很困難。且儀表較沉重，清理困難。

5)由于26GHz雷達方向性好，很多惡劣工況，可通過簡單隔離，將雷達裝在容器外進行測量第28頁/共32頁雷達液位計的日常維護

雷達液位計主要由電子元件和天線構成，無可動部件，在使用中的故障極少。使用中偶爾遇到的問題是，貯槽中有些易揮發的有機物會在雷達液位計的喇叭口或天線上結晶，對它們只要定期檢查和清理即可，維護量少。

在日常維護中，可以用PC機遠程觀察反射波曲線圖，對于后來可能新產生的干擾波，可以利用液位計有識別虛假波的功能，除去這些干擾反射波的影響，保證準確測量第29頁/共32頁優勢及應用：1、雷達液位計可以測量液體、固體介質比如：原油、漿料、原煤、粉煤、揮發性液體等；2、可以在真空中測量可以測量所有介質常數>1.8的介質，測量范圍可達35m；3、供電和輸出信號通過一根兩芯線纜（回路電路）,采用4…20mA輸出或數字型信號輸出；4、非接觸式測量安裝方便采用極其穩定的材料牢固耐用，精確可靠分辨率可達1mm；5、不受噪音、蒸汽、