關(guān)于導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的故障分析及處理

摘 要 ：針對導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)在使用過程中出現(xiàn)的各種問題，觀察數(shù)據(jù)曲線圖的同時，分析故障原因，采取相應(yīng)措施，從簡單到復(fù)雜，逐項(xiàng)排除各類干擾因素，確保導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并取得了階段性成果。由此可見，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的故障分析及處理尤為重要，對其它同類型的測量設(shè)備具有借鑒意義。

隨著電力生產(chǎn)的快速發(fā)展，設(shè)備性能的不斷提高，結(jié)構(gòu)指標(biāo)的不斷優(yōu)化，液位監(jiān)測的手段日益增多。對于液位測量，特別是密封儲罐的液位測量，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)有著不可或缺的重要作用。不同工況下，液位測量的要求也不盡相同，在排除環(huán)境、溫度、壓力等因素的干擾下，針對導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，特別是微處理器技術(shù)的引用，使測量水平得到革命性提升，不僅提高了測量精度和分辨率，范圍也相繼變大，它的出現(xiàn)，使測量儀表穩(wěn)步邁入智能化領(lǐng)域時代 。

1 設(shè)備簡介及工作原理

1.1 設(shè)備簡介

GDGW54 導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)由表芯、導(dǎo)波頭、鋼纜及重錘 4 部分組成，在復(fù)雜環(huán)境下，特別是高溫高壓工況中，能夠精準(zhǔn)測量液位高度。它采用先進(jìn)的微處理器和獨(dú)特的Echo Discovery 回波處理技術(shù)，發(fā)射功率低，可安裝于各種金屬、非金屬容器內(nèi)，對人體及環(huán)境無任何傷害。

1.2 工作原理

導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)利用時域反射原理（TDR）為基礎(chǔ)，導(dǎo)波雷達(dá)發(fā)出的高頻微波脈沖沿著探測組件傳播，當(dāng)遇到被測介質(zhì)表面時，由于介電常數(shù)突變，部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到導(dǎo)波雷達(dá)，發(fā)射脈沖與反射脈沖的時間間隔與被測介質(zhì)的距離成正比，經(jīng)計(jì)算得出液位高度。

故障分析及處理

3.1 故障分析

導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)常見故障如下：

1）介質(zhì)波動引起導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)指示波動（這種現(xiàn)象是工藝變化導(dǎo)致，不屬于儀表故障，介質(zhì)波動停止后導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)指示也恢復(fù)正常）。

2）導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的導(dǎo)波強(qiáng)度過強(qiáng)或過弱。

3）導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)鋼纜安裝較松或無配重，容易造成鋼纜擺動碰壁。

4）導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)鋼纜安裝位置離管壁太近，容易造成碰壁。

5）導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)測量盲區(qū)過小。

6）導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)安裝位置靠近進(jìn)料口，進(jìn)料時沖刷鋼纜造成指示波動。

7）導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)鋼纜表面或?qū)Рㄍ矁?nèi)壁有附著物，影響正?；夭?。

8）實(shí)際液面已超出測量范圍，探入頂部部盲區(qū)或底部盲區(qū)。

9）導(dǎo)波頭內(nèi)部四氟材質(zhì)不嚴(yán)密，部分油氣已進(jìn)入導(dǎo)波頭內(nèi)。

10）表芯故障或表芯與導(dǎo)波頭連接松動，造成指示不準(zhǔn)確。

11）參數(shù)設(shè)置不正確，DCS 量程與表芯量程不對應(yīng)，基本參數(shù)設(shè)定不符合實(shí)際現(xiàn)場安裝條件。

12）設(shè)備使用時間過長，已達(dá)年限壽命。

分析處理 ：

1）檢查就地 2 號導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的參數(shù)設(shè)置，并查看回波曲線，發(fā)現(xiàn)無回波。

2）將裝置抽出，檢查鋼纜表面是否有異物附著，鋼纜與底部重錘、鋼纜與頂部連桿是否松動，導(dǎo)波筒內(nèi)壁是否有雜物，四氟聚乙烯擋片是否脫落，發(fā)現(xiàn)鋼纜與頂部連桿存在松動情況，導(dǎo)致導(dǎo)波頭接收不到返回的信號，無法進(jìn)行液位計(jì)算，是此次測量失敗的主要原因。

3）緊固并回裝上電，曲線恢復(fù)正常。

結(jié)論 ：鋼纜與頂部連桿安裝松動，回波信號無法正?；貍髦翆?dǎo)波頭，影響液位測量。

在儀表回波曲線中，X 軸和 Y 軸代表的意義不一樣，X 軸的長度代表纜長設(shè)定值，也就是說，正弦波會顯示在這個長度上，儀表會檢測一個具代表性的波形來判定回波，這種情況無疑增加了一些干擾波，很容易將此時的干擾波當(dāng)成液面回波，且回波曲線指向后移，導(dǎo)致空高測量值不準(zhǔn)確，故纜長不易設(shè)置過長，相比實(shí)際纜長多 0.5m 即可（視情況而定）。Y 軸的長度代表盲區(qū)的設(shè)定值，它的大小直接反映出雷達(dá)波發(fā)送與接收的質(zhì)量，簡單來講，理論上發(fā)出 100 個雷達(dá)波，接收 100 個雷達(dá)波，而現(xiàn)場實(shí)際情況中，由于外界干擾的影響，例如泡沫，它會吸收和折射一部分雷達(dá)波，影響回波質(zhì)量。盲區(qū)設(shè)定有講究，儀表出廠設(shè)置的盲區(qū)是 0.5m，加裝導(dǎo)波筒后，可改善為 0.40m，所以盲區(qū)設(shè)定要大于0.40m，如果設(shè)定太小，直接影響回波質(zhì)量，導(dǎo)致回波曲線上顯示的圖形偏低，使回波強(qiáng)度減弱，數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確。