E+H雷達(dá)液位計的應(yīng)用及維護(hù) 李孝偉

1、1 引言自上個世紀(jì)九十年代以來，雷達(dá)液位計進(jìn)入市場，由于測量精度高、耐高溫高壓的能力強(qiáng)、非接觸的測量方式使得測量不受介質(zhì)影響，其經(jīng)濟(jì)的兩線制技術(shù)降低了布線成本和較高的可靠性以及方便的安裝維護(hù)使之成為近十年來罐區(qū)液位過程監(jiān)測的首選儀表。液位儀表是石油化工領(lǐng)域中中不可缺少的重要儀表。液位儀表的種類繁多，根據(jù)介質(zhì)和現(xiàn)場條件的不同，各類液位計各具優(yōu)勢，形成一個多元化的局面。罐區(qū)儲罐由于其容積較大，要求液位計的精度較高，過去大多浮子液位計，伺服式和差壓式也有一定應(yīng)用量。浮子液位計安裝復(fù)雜，可靠性較低，差壓式液位計受介質(zhì)密度和溫度影響很大，為消除這些影響，一套完善的靜壓測量系統(tǒng)其價格也很；伺服式液位計精度

2、較高，但由于其有機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，不可避免帶來磨損問題，同時價格也偏高。近年來出現(xiàn)的光纖液位計、磁致伸縮液位、超聲波液位計以及放射性液位計各具其優(yōu)缺點(diǎn)，光纖液位計可以做到現(xiàn)場無電檢測，安全性好，這是其突出的優(yōu)勢，缺點(diǎn)是仍然有很多機(jī)械傳動部件，故障率就會增加，安裝也復(fù)雜些。磁致伸縮液位精度較高，但由于其接觸的測量方式和較高的安裝、維護(hù)要求導(dǎo)致市場普及不廣。超聲波物位計雖精度較雷達(dá)液位計略低，但其安裝簡單價格適中，在防爆領(lǐng)域，目前超聲波液位儀的量程是一個問題，一般小于8米，遇到高溫罐，問題也會更大。放射性液位計因有放射源，應(yīng)用需特別批準(zhǔn)，人員也需經(jīng)過特殊培訓(xùn)，給維護(hù)帶來較大不變，所以應(yīng)用范圍受到限制。

3、所以雷達(dá)液位計由于自身的優(yōu)勢迅速成為液位測量中的首選儀表。我廠化纖裝置罐區(qū)使用的雷達(dá)液位計大多為e+h公司的fmr230/240 micropilot型雷達(dá)物位儀表。本文主要介紹一下該系列儀表的應(yīng)用及基本的維護(hù)檢修方法2 測量原理micropilot是基于時間行程原理的“俯視式”測量系統(tǒng)，用于測量參考點(diǎn)（過程連接）與物料面間的距離。天線發(fā)射微波脈沖信號，在被測物料面產(chǎn)生反射，且反射的回波信號又被雷達(dá)系統(tǒng)所接收。 輸入 天線接收物料 面反射回的微波脈沖信號，并將其傳輸給電子部件。微處理器對信號進(jìn)行處理，識別微波脈沖在物料 面所產(chǎn)生的回波信號。pulsemasterexact 軟件凝聚了多年基于時

4、間行程原理的測量經(jīng)驗，用于進(jìn)行明確的信號識別。phasemaster 軟件的專利算法確保了micropilot s能達(dá)到毫米級的測量精度。 參考點(diǎn)至物料 面間的距離 與脈沖信號的運(yùn)行時間成正比： d=c t/2 ， 其中c為光速。 空罐高度e 已知，則物位l為： l=e-d 請參考下圖，確定參考點(diǎn)e的位置。 micropilot變送器具有干擾回波抑制功能， 由用戶自行激活。該功能確保了由邊緣、焊縫等干擾源引起的干擾回波不會被誤認(rèn)為是物料 面產(chǎn)生的回波信號。 輸出對micropilot進(jìn)行設(shè)置需要輸入以下參數(shù)信息：e 空罐高度 （測量零點(diǎn)）、滿罐高度f（滿量程值）和相關(guān)應(yīng)用參數(shù)。應(yīng)用參數(shù)使儀表能

5、自動適應(yīng)測量過程條件。對于電流輸出型儀表，e點(diǎn)和f點(diǎn)分別對應(yīng)于4 ma和20 ma的電流輸出；而對于數(shù)字輸出型儀表及顯示單元，e點(diǎn)和f點(diǎn)則分別對應(yīng)于測量物位的0%和100%。3操作 在對儀表進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、日常維護(hù)以及故障判斷處理時均需要對micropilot變送器進(jìn)行操作，該變送器提供了多種操作法方，十分便于使用。遠(yuǎn)程操作用hart375手操器用個人計算機(jī)、commubox fxa l91/195及操作軟件“tof tool-fieldtoolpack age”和“fieldcare ”。現(xiàn)場操作用顯示與操作單元vu 331； 用個人計算機(jī)、fxal93及操作軟件 “tof tool-fiel

6、dtool package ”和 “fieldcare ”。 tof tool是endress+hauser基于時間行程原理測量儀 （如：雷達(dá)物位儀、超聲波物位儀、導(dǎo)波雷達(dá)測量儀等）圖形化操作軟件。其功能包括組態(tài)設(shè)置、數(shù)據(jù)加密、信號分析及測量點(diǎn)文件編制。 下圖為儀表操作接線的示意圖，顯示了現(xiàn)場及室內(nèi)操作的接線方式。4顯示單元vu331由于日常維護(hù)需要經(jīng)常在罐頂作業(yè)，所以一般都采取使用現(xiàn)場顯示單元vu331來進(jìn)行，操作單元在外殼內(nèi)，可以打開外殼蓋進(jìn)行操作。 液晶顯示（lcd）共4行，每行20字符lcd上會根據(jù)儀表狀態(tài)出現(xiàn)3種符號： 報警符號當(dāng)儀表處于報警狀態(tài)時，該符號出現(xiàn)。若此符號閃爍，則表示警

7、告。鎖定符號當(dāng)系統(tǒng)被鎖定，例如無可用輸入時，該符號出現(xiàn)。通信符號當(dāng)通過 hart ,profibus-pa或ff進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，該符號出現(xiàn)。按鍵定義 被激活的菜單前有“”提示用vu331進(jìn)行基本設(shè)定儀表首次上電后待顯示出測量值界面后，需對儀表進(jìn)行基本設(shè)定，按鍵進(jìn)行基本設(shè)置。需要設(shè)定的基本參數(shù)有：罐體形狀 介質(zhì)特性 過程條件 空罐標(biāo)定 滿罐標(biāo)定 距離測量值。其中為影響測量準(zhǔn)確度的重要參數(shù)設(shè)定時需注意，其他基本參數(shù)如無特殊情況均為默認(rèn)設(shè)置無需改動。罐體形狀 介質(zhì)特性 過程條件 距離測量值（顯示公式中的d和l值） 空罐標(biāo)定此功能用于輸入從法蘭（測量的參考點(diǎn)）到最低液位（=零點(diǎn)）的距離（即計算公式中的

8、e值）。滿罐標(biāo)定此功能用于輸入從最低液位到最高液位（=量程）的距離（即計算公式中的f值）。用vu331進(jìn)行其他設(shè)置0e*菜單的包絡(luò)線圖以及0a*菜單的故障診斷為平時維護(hù)時檢查儀表故障的主要操作。5日常故障判斷及維護(hù)e+h系列的雷達(dá)液位計故障率較低，日常維護(hù)中的工作多為硬件、接線方面的故障，參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確導(dǎo)致的故障幾乎很少出現(xiàn)，故故障的判斷也較為簡單。通過故障診斷判斷故障信息 通過vu331或hart375手操器或電腦軟件，選擇0a*菜單看故障診斷信息。根據(jù)錯誤信息代碼來判斷故障并作出相應(yīng)處理硬件故障當(dāng)儀表接線正常、無法通過vu331或hart375手操器或電腦軟件查看故障診斷時，則為硬件故障，需拆表頭處理。通過下圖可以看出“30電子模塊”“31hf模塊”“35端子模塊/電源板”三部分為儀表的主要部件，若判斷出這三部