声学多雷达风廓线仪

雷达液位计在使用时的一些日常维护如下：　　雷达液位计的日常检查维护工作主要是看电源电压和输出电流是否正常。仪表通电后，大约需要30～60min仪表才能正常工作。如果投运后仪表没有输出，则应检查电源是否真正接上，并检查保险丝是否烧坏。　　对于不超过2个月的短期停运，仪表电源不必切断。　　雷达液位计雷达头内部的使用温度为65℃。一般使用情况下时不会超过这个温度的，但若被测介质的温度很高，则雷达头内部的温度有可能超过65℃。这时，可以用少量的仪表风经φ6×1紫铜管自雨水帽吹入雷达头，以将内部的温度降下来，绝对不要用水或其他液体进行机械冷却。雷达液位计使用时是和设备连成一体的，整个系统是密封的，所以平时还应检查各部件连接处的密封发问是否良好。

日前，第27次南极科考队圆满完成第一阶段卸货任务。但早在12月11日前，如何通过海冰运输将内陆队物资尽快运抵内陆出发基地仍是难题。　　中国地质调查局水文地质环境地质调查中心高级工程师查恩来用自带的“冰雷达”完成了这项“额外”任务，探路20多公里，为海冰运输探出了一条明路。　　中山站卸货是此次南极科考的重要任务之一。然而到达陆缘冰区后，由于冰薄雪厚，雪龙船破冰成效甚微。改变破冰卸货路线后，雪龙船破冰前进几海里后又因天寒航道冰封受阻。为确保内陆队及时出发，只能就地卸货。从12月8日起，查恩来和夏立民副领队等队员一起，开着全地形车，拖拉着“冰雷达”天线，为海冰运输寻找安全路线。　　“‘冰雷达’其实是一种利用电磁脉冲进行隐蔽探测的探地雷达。”查恩来告诉记者，该雷达针对南极特点，做了专门设计。执行任务时，雪橇式天线平置在雪地上进行连续扫描作业，主机系统由雷达波发射与接收控制线路和微机系统构成。通过主机系统屏幕的彩色图像，可了解积雪、冰层及絮状冰积物情况；根据电磁波反射时间、传播速度，“冰雷达”可判断出介质差异，从而推断出冰雪厚度、冰裂隙宽度及是否存在冰裂隙。此次探冰队员在海冰和冰架上共探测作业20多公里，发现3条宽度1米以上的冰裂隙，此外还有上百条被冰雪覆盖隐伏的冰裂隙。这些资料与考察队之前的现场经验判断相结合，为海冰运输提供了宝贵资料。　　查恩来说，这是“冰雷达”第二次应用于海冰运输探路。在第25次南极科考中，该雷达对雪龙船前方海冰区进行了两次勘察，但勘察范围比这次小。在这次南极科考中，查恩来将用该雷达完成中山站到内陆出发基地道路设计的地质勘探和中山站停机坪选址勘测等任务。在国内，探地雷达已广泛应用于国内大型工程方面，如公路、桥梁、水利等工程探测。

一、概述料位是工业生产中的一个重要参数。料位测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计，吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表，都有各自的特点和应用范围。雷达料位计运用先进的雷达测量技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下，显示出其卓越的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。二、原理及技术性能雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，雷达料位计的测量效果越好。１.雷达料位计的基本原理雷达式料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。发射－反射－接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。即：h= H–vt/2 式中 h为料位；H为槽高； v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收的间隔时间；２.雷达料位计测量料位的先进技术：(１)回波处理新技术的应用从雷达料位计的测量原理可以知道，雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的，在反射信号中混合有许多干扰信号，所以，对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为雷达料位计能够准确测量的关键因素。(２)测量数据处理：由于液面波动和随机噪声等因素的影响，检测信号中必然混有大量噪声。为了提高检测的准确度，必须对检测信号进行处理，尽可能消除噪声。经过大量的实验验证，采用数据平滑方法可以达到满意的效果。此方法也可有效的克服罐内搅拌器对测量的影响。(３)雷达料位计的特点：　　由于雷达料位计采用了上述先进的回波处理和数据处理技术，加上雷达波本身频率高，穿透性能好的特点，所以，雷达料位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。①可在恶劣条件下连续准确地测量。②操作简单，调试方便。③准确安全且节省能源。④无需维修且可靠性强。⑤几乎可以测量所有介质。三、安装应注意的问题（１）当测量液态物料时，传感器的轴线和介质表面保持垂直；当测量固态物料时，由于固体介质会有一个堆角，传感器要倾斜一定的角度。（２）尽量避免在发射角内有造成假反射的装置。特别要避免在距离天线最近的1/3锥形发射区内有障碍装置（因为障碍装置越近，虚假反射信号越强）。若实在避免不了，建议用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度，使传感器较容易地将虚假信号滤出。（３）要避开进料口，以免产生虚假反射。（４）传感器不要安装在拱形罐的中心处（否则传感器收到的虚假回波会增强），也不能距离罐壁很近安装，最佳安装位置在容器半径的１／２处。（５）要避免安装在有很强涡流的地方。如：由于搅拌或很强的化学反应等，建议采用导波管或旁通管测量。（６）若传感器安装在接管上，天线必须从接管伸出来。喇叭口天线伸出接管至少１０mm。棒式天线接管长度最大100或250mm。接管直径最小250mm。可以采取加大接管直径的方法，以减少由于接管产生的干扰回波。（７）关于导波管天线：导波管内壁一定要光滑，下面开口的导波管必须达到需要的最低液位，这样才能在管道中进行测量。传感器的类型牌要对准导波管开孔的轴线。若被测介电常数小于４，需在导波管末端安装反射板，或将导波管末端弯成一个弯度，将容器底的反射回波折射走。四、应用中存在的问题及解决方法有些工况下所使用的雷达料位计，因为传感器安装位置不当及条件所致，出现了一些问题，下面将对一些使用中的问题提出解决方案,供大家参考。1．探头结疤和频繁故障的解决方法第一个办法是将探头安装位置提高，但是有时候安装条件限制，不能提高的情况下，就应采用将料位测量值与该槽的泵联锁的办法，解决这一难题：将最高料位设定值减小0.5m左右，当料位达到该最高值时，即可停进料泵或开启出料泵。2．雷达料位计被淹相应的改进办法 解决这种问题的办法是将雷达料位计改为导波管式测量。仍在原开孔处安装导波管式雷达料位计，导波管高于排汽管0.2m左右， 这样一来，即使出现料浆从排汽管溢出的恶劣工况，也不会使料位计天线被料浆淹没，而且避免了搅拌器涡流的干扰及大量蒸汽从探头处冒出，减少了对探头的损害，同时由于导波管聚焦效果好，接收的雷达波信号更强，取得了很好的测量效果。使用导波管测量方式，可以改善表计测量条件，提高仪表测量性能,具有很高的推广应用价值。3．关于泡沫对测量的影响：干泡沫和湿泡沫能将雷达波反射回来，对测量无影响；中性泡沫则会吸收和扩散雷达波，因而严重影响回波的反射甚至没有回波。当介质表面为稠而厚的泡沫时，测量误差较大或无法测量，在这种工况下，雷达料位计不具有优势，这是其应用的局限性。4．对于天线结疤的处理：介电常数很小的挂料在干燥状态下对测量无影响，而介电常数很高的挂料则对测量有影响。可用压缩空气吹扫（或清水冲洗），且冷却的压缩空气可降低法兰和电器元件的温度。还可用酸性清洗液清洗碱性结疤，但在清洗期间不能进行料位测量。五、结束语雷达料位计是目前各类料位测量仪表中适用范围最广、测量最精确、维护最方便的料位测量仪表。随着其价格的进一步降低，性价比的提高，应用将会越来越广泛，在料位测量中发挥越来越重要的作用。本文对其进行系统的阐述，旨在为广大维护人员更好地使用和掌握它，希望能对大家提供一些借鉴和帮助。