在現代煤化工生產(chǎn)過(guò)程中，物位是保障系統安全平穩運行的一項必須監控的參數。通過(guò)物位測量可以實(shí)現整個(gè)生產(chǎn)運行系統原料、輔料、中間產(chǎn)品和成品的監測、控制與計量。隨著(zhù)儀表自動(dòng)化水平的不斷提高，加之煤化工生產(chǎn)過(guò)程中各類(lèi)介質(zhì)的復雜多樣性，對各類(lèi)物位監測的需求也進(jìn)入多樣化、精準化階段。從傳統的磁翻板、浮筒到在的超聲波、音叉等多種形式的物位計，為現場(chǎng)生產(chǎn)提供了更加有針對性、安全性的選擇空間。目前雷達物位計在我國各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應用，尤其在煤化工生產(chǎn)過(guò)程中，雷達物位計以其適用范圍廣、精度高及非接觸式測量等優(yōu)勢在物位測量領(lǐng)域擔負著(zhù)重要任務(wù)。對雷達物位計在煤化工中的應用及維護進(jìn)行探討，以使雷達物位計能更好地為煤化工服務(wù)。

　　雷達物位計的工作原理

　　雷達物位計的發(fā)射端天線(xiàn)發(fā)出可用于測量距離的窄微波脈沖，發(fā)射脈沖以光速在被測量空間傳輸，當脈沖遇到被測介質(zhì)時(shí)會(huì )在其表面反射，被反射的脈沖能量由發(fā)射端天線(xiàn)接收。通過(guò)脈沖在被測空間的運行時(shí)間即可測出物位高度。

　　通過(guò)專(zhuān)業(yè)的時(shí)間計算方法可以保證較短的時(shí)間段里對物位進(jìn)行可靠準確的測量。然而在脈沖到達被測介質(zhì)表面反射時(shí)，脈沖部分返回容易造成虛假信號，因此采用濾波和微處理技術(shù)對脈沖信號進(jìn)行分析處理，從而得到正確的脈沖信號，計算出測量距離。

　　測量?jì)x表與物料之間的距離為D，一個(gè)測量周期的時(shí)間段為T(mén)，D與T成正比關(guān)系:

　　D=C×T/2

　　其中，C為光速。由于整個(gè)空罐的高度H已知，則物位L為:

　　L=H－D

　　對儀表內部的空罐高度H、滿(mǎn)量程(即滿(mǎn)罐高度)F、被測介質(zhì)的形式及罐的形狀等參數進(jìn)行設定，然后儀表根據設定的參數進(jìn)行匹配計算，進(jìn)而適應測量環(huán)境，同時(shí)根據要求輸出為模擬量信號。

　　選型與應用

　　針對原煤、石灰石等顆粒狀物料或存在安息角等不規則料堆的測量時(shí)，應選用高頻非接觸式雷達物位計。26GHz高頻雷達測量精確，而且能準確、有效處理回波，同時(shí)對揮發(fā)、結晶及粉塵等干擾因素都能予以排除。值得注意的是，這些料倉中在安裝物位計時(shí)要確定儀表的安裝位置，應避開(kāi)進(jìn)料口以免造成進(jìn)料虛假信號。

　　由于灰倉定期進(jìn)料造成上部空倉部分粉塵較大極易造成虛假信號，另外已沉積的積灰表面比較松軟，不易造成信號反射。所以選擇導波雷達等接觸型物位計和水滴形高頻雷達物位計可以對除塵的灰倉及一些液體物位實(shí)現準確的測量。

　　煤化工罐區被測介質(zhì)的介電常數是影響雷達物位計的主要因素，所以在選型時(shí)應充分考慮被測介質(zhì)的介電常數需滿(mǎn)足雷達物位計對最小介電常數的要求。當選擇接觸式測量時(shí)應考慮測量纜(桿)的防腐蝕、防反應等因素。非接觸式儀表應著(zhù)重考慮測量?jì)x表在罐頂的安裝位置，避開(kāi)進(jìn)料口、氮氣補入口或其他干擾因素，防止對物位計正常工作造成干擾。由于一般成品罐體積較大，裝在罐頂的儀表不容易檢修維護，因此在選型時(shí)可以考慮分體式儀表。另外，在選擇接觸式物位計時(shí)，纜(桿)會(huì )隨著(zhù)液面的波動(dòng)而擺動(dòng)。久而久之，在根部的連接部位會(huì )出現斷裂或測量信號中斷等現象，故在儀表選型時(shí)應充分考慮此因素。

　　對于現場(chǎng)液位參與聯(lián)鎖控制的監測儀表，兩線(xiàn)制的測量?jì)x表就可以滿(mǎn)足使用要求，但對于參與交易或者計量要求精度高的儀表則建議選擇四線(xiàn)制的儀表，供電與信號電纜分開(kāi)使用。在選用分體式儀表時(shí)，根據現場(chǎng)的實(shí)際情況選擇合適的信號電纜長(cháng)度，但如果距離較長(cháng)則易造成信號衰減。目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品有24V(DC)、220V(AC)兩種供電形式，可根據現場(chǎng)的防爆要求、安裝距離及精度要求等來(lái)選擇使用，其中220V(AC)供電比較適合遠距離傳輸。

　　檢修與維護

　　現場(chǎng)儀表測量不準確，與實(shí)際物位有偏差。首先從儀表的選型分析，認真對照被測介質(zhì)的介電常數，看是否與所選儀表相匹配;其次分析儀表的安裝位置，一般情況下不建議儀表安裝在罐(倉)的正中間部位，這樣會(huì )產(chǎn)生大量由倉壁對探測波的多重反射而形成的高能虛假回波，從而使儀表無(wú)法準確分析回波數據，導致探測誤差較大，甚至無(wú)法實(shí)施探測;再次是進(jìn)入菜單模式，檢查設置的各種基本參數是否合適，例如正向、反向的測量會(huì )直接影響儀表的終測量值等;最后在條件允許的情況下打開(kāi)連接法蘭檢查測量元件，看喇叭口是否有凝結水滴、雷達天線(xiàn)是否有其他物質(zhì)附著(zhù)或沉積，若有則用柔軟材料及時(shí)進(jìn)行清理。

　　儀表測量數據波動(dòng)頻繁，這種現象的出現應通信PC機，及時(shí)獲取儀表的歷史測量數據，增強儀表對虛假信號的濾波功能。當罐(槽)內帶有的攪拌器、隔離擋板等設施處于雷達物位計的信號范圍內時(shí)，會(huì )產(chǎn)生干擾反射波，直接影響液位測量的準確性。

　　對于易揮發(fā)、易結晶的測量介質(zhì)，應增加儀表維護頻率，及時(shí)查看檢測元件的工作狀態(tài)。如果現場(chǎng)條件允許，可以考慮在連接法蘭處開(kāi)孔引入反吹氣，這樣就不會(huì )在天線(xiàn)的部位出現結晶現象。反吹氣管線(xiàn)同時(shí)配備過(guò)濾減壓閥，保證反吹氣壓力略大于被測量空間壓力，防止結晶物附著(zhù)于天線(xiàn)處，造成測量誤差。