摘 要：隨著石化行業(yè)的發(fā)展高精度的雷達液位計越來越多的使用在儲罐液位參數(shù)測量上，本文就羅斯蒙特PRO型導(dǎo)波管陣列天線雷達液位計的結(jié)構(gòu)、原理、現(xiàn)場參數(shù)設(shè)定等方面做了詳細介紹。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)波管；陣列天線；組態(tài)

1 引言

羅斯蒙特PRO系列雷達液位計前身為瑞士SAAB，后被羅斯蒙特收購，1999年進入國內(nèi)市場，2002年以前，國內(nèi)石化行業(yè)所采用的雷達液位計約99%為SAAB雷達。羅斯蒙特 TankRadar Pro系列為10GHz調(diào)頻連續(xù)波雷達物位，計適用于儲罐的非接觸液位、物位測量，其中PRO型導(dǎo)波管陣列天線液位計為有導(dǎo)波管儲罐的專用液位計。

2 測量原理

液位計的天線發(fā)射的雷達信號測量儲罐內(nèi)介質(zhì)的液位（或物位）。在雷達信號被液面反射后，回波被天線接收。由于信號頻率不斷變化，與發(fā)射的信號相比，回波的頻率稍微有所不同。頻率的差異與液面的距離成比例，因此可以精確計算液位。這種方法被稱為FMCW（調(diào)頻連續(xù)波），并用于部分高性能雷達液位計。

3 導(dǎo)波管陣列天線

導(dǎo)波管專用的陣列天線，安裝導(dǎo)波管內(nèi)，測量精度可以達到±3mm。液位計采用獲得專利的獨特低損耗模式（LOW LOSS MODE），雷達波聚集集中在導(dǎo)波管中心。這樣可避免因?qū)Рü軆?nèi)壁生銹和被測介質(zhì)附著在導(dǎo)波管上所導(dǎo)致的測量精度降低。

4 儀表現(xiàn)場參數(shù)組態(tài)修改

為了讓羅斯蒙特PRO雷達液位計能夠準確測量液位（或物位），必須對各重要參數(shù)進行正確組態(tài)。

4.1 主菜單選項

（1）View（視圖）選項，顯示液位計測量液位高度和其他測量數(shù)據(jù)。

（2）Service（服務(wù)）選項，可進行查找錯誤、報警信息，恢復(fù)出廠設(shè)置，進行液面回波搜索。

（3）Setup（設(shè)置）選項，對液位計參數(shù)進行組態(tài)。

（4）Display Panel（顯示板）選項，設(shè)置面板顯示參數(shù)，如：測量值單位、語言等。為方面人員維護，不建議設(shè)置用戶口令。

4.2 按鍵

顯示屏下部的四個按鍵的功能隨打開窗口的不同而改變。使用箭頭鍵上下移動光標(biāo)、更改輸入數(shù)值，進入下一級窗口，標(biāo)記、保存當(dāng)前設(shè)置等。

4.3 對羅斯蒙特PRO雷達液位計進行現(xiàn)場組態(tài)

從主菜單中選擇Setup（設(shè)置）進行組態(tài)。

4.3.1 引導(dǎo)設(shè)置

Guided Setup（引導(dǎo)設(shè)置）該選項引導(dǎo)儀表安裝維護人員以預(yù)定義順對液位計重要參數(shù)逐個組態(tài)。由于使用導(dǎo)波管陣列天線雷達液位計時需要設(shè)置導(dǎo)波管直徑，而引導(dǎo)設(shè)置中無該選項設(shè)置，會造成測量誤差，故不推薦使用引導(dǎo)設(shè)置。

4.3.2 自定義設(shè)置

使用 Custom Setup（自定義設(shè)置）對雷達液位計重要參數(shù)進行組態(tài)（每項菜單中的選項用光標(biāo)選擇后必須按Mark標(biāo)記并Save后才能生效）：

從Main Menu（主菜單）中的Setup（設(shè)置），中選擇Custom（自定義）按下Next，選擇Start Radar選項。

（1）從Start Radar（啟動雷達）菜單中選擇 Antenna Type（天線類型）選項。可用的天線類型有：F型（固定型）和P型（鉸鏈蓋型），由于我們使用的為固定型導(dǎo)波管陣天線所以選擇F型。

（2）Pipe diameter（導(dǎo)波管徑）該數(shù)據(jù)為導(dǎo)波管直徑，單位為m（米），該項為導(dǎo)波管陣天線雷達液位計必填項，若數(shù)值填錯將嚴重影響測量的準確性。 （下轉(zhuǎn)第270頁）

（上接第267頁）

（3）Tank Environment（儲罐環(huán)境）一般有四種選項：1）Rapid Changes（快速變化）；2）Turbulent（混亂的）；3）Foam（泡沫）；4）Solid（固體），根據(jù)具體的存儲介質(zhì)情況來進行選擇，若為平靜液面則選擇第1）項。

（4） Product DC（介電常數(shù)），被測介質(zhì)的介電常數(shù)決定反射雷達信號的效果，石油、烴類介質(zhì)選擇unknown，不會影響測量結(jié)果。

（5）Start Code（啟動代碼） 選項。通過選擇 Save確認您所選擇的啟動代碼。液位計與啟動代碼配套供應(yīng)，啟動代碼可激活訂購的軟件選項。

（6）按 Back返回到 Custom Setup菜單。

4.4 從 Custom Setup菜單中選擇 Geometry（幾何尺寸）選項

（1） Tank Type（儲罐類型）根據(jù)現(xiàn)場罐體形狀進行選擇。

（2）Tank Height（儲罐高度）為上部參考點（陣列天線的高度）與零液位之間的距離。

（3）Bottom Type（底部類型）根據(jù)現(xiàn)場罐底形狀進行選擇。

（4）Calibration Distance（標(biāo)定距離） 默認值設(shè)置為零。標(biāo)定距離用于調(diào)整液位計，使測量液位與手工檢尺測量的產(chǎn)品液位匹配。通常情況下，只需要進行微調(diào)。

從 Custom Setup（自定義設(shè)置）中選擇 False Echo（偽回波）。在正常運行情況下，液位計將檢測的回波與記錄的干擾回波清單進行對比以確定真實的表面回波。若要查看液位計已檢測到的回波清單，可選擇 Tank Echoes（儲罐回波）。

4.5 按照下列步驟可記錄干擾回波

（1）將光標(biāo)移動到您想添加到清單的回波，選擇Edit（編輯）后將光標(biāo)移動到 Add to list（添加到清單）并點擊 Mark（標(biāo)記），點擊Save將做標(biāo)記的回波記錄到清單中。

（2）使用 Set as surface（設(shè)置為表面），可將回波定義為被測介質(zhì)表面。如果想手工添加回波，可在Add new false（添加新偽回波）選項上做上標(biāo)記。若存在低于被測介質(zhì)表面的干擾或者在安裝時不能被液位計檢測的已知干擾時，該選項相當(dāng)有用。

（3）點擊 CNCL（取消）返回到 False Echo（偽回波）菜單。為了瀏覽記錄的當(dāng)前干擾回波清單，可選擇Reg. False Echoes（記錄的干擾回波）。

將光標(biāo)移動到您想清除的回波。點擊 Edit，選擇Remove echo（清除回波）并點擊 Mark。 點擊 Save以清除選定的回波。

以上內(nèi)容為導(dǎo)波管陣天線雷達液位計日常安裝和維護過程中現(xiàn)場參數(shù)組態(tài)修改方法介紹。

5 結(jié)束語

導(dǎo)波管陣天線雷達液位計不受工藝復(fù)雜條件的限制，如低介電常數(shù)和變介電常數(shù)（會影響射頻導(dǎo)納式液位計工作）、變介質(zhì)密度（影響浮筒和壓力/差壓式液位計工作）、氣化、泡沫/液面波動（影響超聲波液位計工作）等的影響，成為了一種越來越廣泛應(yīng)用的液位計，在石油、化工、醫(yī)藥、食品等過程工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的前景。

參考文獻：

[1]西部管道新疆輸油分公司.羅斯蒙特PRO型雷達液位計操作維護規(guī)程[Z].

[2]羅斯蒙特SAAB PRO雷達液位計選型中文樣本[Z].

作者簡介： 李孝偉（1984-），男，河南洛陽人，儀表專業(yè)助理工程師。endprint