导波雷达课件
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导波雷达介绍
史琨
雷达原理
雷达液位计又称微波液位计（Radar，取“Radio Detection And Ranging”词头字母），经历了三 个发展阶段：射空雷达（PTOF），调频连续波 雷达（FMCW），导波雷达（TDR）。雷达是通 过发射－反射－接收电磁波来测量物位的，电磁 波由雷达物位变送器天线发射，通过空间或导波 体向下传递，到达被测介质表面反射后，再被变 送器天线接收。
• 具体步骤： • 进入软件Rosemount Radar Master→Service→ enter service mode→password(admin) →View holding registers→number(1078)→read→修正1078的 在合理范围内（只能在0.5~-0.5） • 用HART手操器也可以进行同样操作。 • 以上说的是一期高加导波雷达5300系列， 需要进行空罐标定和介电常数修正。
导波雷达常见问题及原因
对缺陷管理中缺陷进行分析 1、测点跳变 可能原因： ①接地或DCS侧接线松动 ②导波雷达的变送器接头松动或脏污
• 2、测量不准确，与其他测点偏差较大 可能原因：
①导波雷达零位标定参数不正确，需重新进 行空罐标定 ②导波雷达正、负压侧的取样一次门未开。
③导波雷达底部排污阀未关严或内漏。检查 排污门
上面的参数是我们所说的测量范围，对应DCS还有量程范围 2、Upper Ranger Valve（20mA对应高度）：定为600mm Lower Ranger Valve（ 4mA对应高度）：定为 0mm 此项为标定量程。 3、Upper Null Zone（上部无效区）：定为300mm 此项可设置成0mm到300mm之间的任意值。它的意义是告诉这 台雷达液位计往下发射电磁波经过的距离超过此值时雷达液位计才 开始计算液位。比如设置一个小于300mm的值——100mm，由于 量程已经定死（为600mm），此时即使雷达液位计计算液位也显得 没有必要了，所以一般把此值设置成负压取压口距离表头法兰的距 离即可。
系统一体化
导波雷达空罐标定操作步骤及说明
• 标定条件：空冷罐 • 使用软件：rosemount radar master • 使用专用hart数据线在DCS电子间或就地变 送器 • 若出现报警可以在diagnostic里查看：device errors和device warnings
• 设置： 1、Tank里的设置 Gemotry： 设置tank height（罐高）： 设置mounting type （安装方式）： pipe champer Environment： 设置product dielectric range ：＞10e.gn water based Volume： 设置为：none
静区是指不能进行测量或使测量精度较低的区域。对上下 静区有规定，不允许小于下面表格规定 在测量范围内，应在两个静区之间组态 4-20 mA 设定点。
介电 常数 同轴探杆 刚性双 引线探 杆 挠性双 引线探 杆 刚性单引线探杆 挠性单引 线探杆
上部（1） 静区
80
2
下部（2） 静区
80
2
HTHP/ HP 2” 4” 4” 5.9” （ 5 cm ） （ 10 （ 10 （ 15 cm） cm） cm） 2” 4” 4” 8” （ 5 cm ） （ 10 （ 10 （ 20 cm） cm） cm） 1.2” 1.2” 2” 2”（3） （ 3 cm ） （ 3 cm ） （ 5 cm ） （ 5 cm （3）） 2” 2” 2.8” 5.9”（3） （ 5 cm ） （ 5 cm ） （ 7 cm ） （ 15cm （3））
4、Probe Length（实际长度）：定为1000mm 导波杆的长度。即表头法兰到导波杆末端的距离。
5、Probe Angle（角度） 倾斜角。一般都是垂直安装。 6、Probe Type（导波杆形式） 导波杆的类型。有单杆式或缆绳式等。 7、Measurement Mode Product （测量模式） 一般为测量介质的液位。 8、Vapor Dielel （液面上部气体介电常数） 一般为空气，空气的介电常数为1。 9、Upper Prod Dielel （介质介电常数） 根据各测量介质的介电常数而定
④导波雷达当前介电常数不正确。按照厂家 的方法修改介电常数。
谢谢！ 结束
• • • •
查看波形图：Echo curve 0---第一根红线：上部盲区unz 0---后一根红线：探杆长度1440mm 0---虚线：罐高1380mm
பைடு நூலகம்
• 正向波形：是由低介电常数到高介电常数 产生的 • 负向波形：相反 • 注：空罐标定是在设备安装后，高加未注 入水时标定最为准确。
• 1号机B修之后，高加投入运行后，出现新 增加的导波雷达液位计与之前的单室平衡 容器液位测量不一致，与就地磁翻板液位 计也不一致的情况，在其他方法都尝试过 之后，修改当前的介电常数可以使测量准 确，修改之后，导波雷达也是可以动态蒸 汽补偿的。
• 2、output里的设置 • Analog out ： 设置为900----0mm（正负压 侧取样管距离）（出厂设计好的） • 3、advanced里的设置 • vapor compensation ：点击 calibrate vapor compensation 对设备重启：restart device
导波雷达的组态
导波杆长1000mm（即表头法 兰距导波杆末端的距离），正 压取压口距离导波杆末端 100mm，正压取压口距离负压 取压口600mm，负压取压口距 离表头法兰300mm。 当雷达液位计挂上HART275或 HART375时会出现以下几项： 1、Reference Gauge Height（ 测量长度）：定为 900mm此项 的意义是表头法兰到正压取压 口的距离，可以理解成表头发 射的电磁波只传递到正压取压 口就不再传递了， 也即告诉这台雷达液位计CPU 口附近时才开始记录数据并 在液体的液位升高到正压取压 计算结果
电磁波从发射到接收的时间与到达物位的距离成正比， 其关系如下： D＝CT/2 D——天线到物位的距离； C——电磁波传播速度； T——电磁波运行时间。 雷达物位变送器记录电磁波经历的时间，而电磁波的传 播速度为常数，则可以计算出物位到雷达天线的距离，从 而可得出被测物位的量值。 导波雷达与常规雷达发射能量相比，约为其10％（约 0.1mW），这主要得益于导波体为信号的传输提供了一条 快捷高效的通道。微波脉冲不是在空间传播，而是在一根 从罐顶伸入、直达罐底的导波体传播，使信号衰减减少到 最小，同时通过导波体返回的信号能量强，而且返回的信 号基本无干扰。
标准
标准
HTHP
2” 4” （ 10 （5 cm） cm）
5.9” （ 15 cm ）
4” （ 10 2” （ 5 cm ） 20” cm） （ 50 cm ） 2” （ 5 2” cm） （5 cm）
2”（3）（4） （5 cm （3） （4））
4”（5） 4” 4.7”（3） （ 10 （ 10 cm ） cm） （ 12cm （3））
史琨
雷达原理
雷达液位计又称微波液位计（Radar，取“Radio Detection And Ranging”词头字母），经历了三 个发展阶段：射空雷达（PTOF），调频连续波 雷达（FMCW），导波雷达（TDR）。雷达是通 过发射－反射－接收电磁波来测量物位的，电磁 波由雷达物位变送器天线发射，通过空间或导波 体向下传递，到达被测介质表面反射后，再被变 送器天线接收。
• 具体步骤： • 进入软件Rosemount Radar Master→Service→ enter service mode→password(admin) →View holding registers→number(1078)→read→修正1078的 在合理范围内（只能在0.5~-0.5） • 用HART手操器也可以进行同样操作。 • 以上说的是一期高加导波雷达5300系列， 需要进行空罐标定和介电常数修正。
导波雷达常见问题及原因
对缺陷管理中缺陷进行分析 1、测点跳变 可能原因： ①接地或DCS侧接线松动 ②导波雷达的变送器接头松动或脏污
• 2、测量不准确，与其他测点偏差较大 可能原因：
①导波雷达零位标定参数不正确，需重新进 行空罐标定 ②导波雷达正、负压侧的取样一次门未开。
③导波雷达底部排污阀未关严或内漏。检查 排污门
上面的参数是我们所说的测量范围，对应DCS还有量程范围 2、Upper Ranger Valve（20mA对应高度）：定为600mm Lower Ranger Valve（ 4mA对应高度）：定为 0mm 此项为标定量程。 3、Upper Null Zone（上部无效区）：定为300mm 此项可设置成0mm到300mm之间的任意值。它的意义是告诉这 台雷达液位计往下发射电磁波经过的距离超过此值时雷达液位计才 开始计算液位。比如设置一个小于300mm的值——100mm，由于 量程已经定死（为600mm），此时即使雷达液位计计算液位也显得 没有必要了，所以一般把此值设置成负压取压口距离表头法兰的距 离即可。
系统一体化
导波雷达空罐标定操作步骤及说明
• 标定条件：空冷罐 • 使用软件：rosemount radar master • 使用专用hart数据线在DCS电子间或就地变 送器 • 若出现报警可以在diagnostic里查看：device errors和device warnings
• 设置： 1、Tank里的设置 Gemotry： 设置tank height（罐高）： 设置mounting type （安装方式）： pipe champer Environment： 设置product dielectric range ：＞10e.gn water based Volume： 设置为：none
静区是指不能进行测量或使测量精度较低的区域。对上下 静区有规定，不允许小于下面表格规定 在测量范围内，应在两个静区之间组态 4-20 mA 设定点。
介电 常数 同轴探杆 刚性双 引线探 杆 挠性双 引线探 杆 刚性单引线探杆 挠性单引 线探杆
上部（1） 静区
80
2
下部（2） 静区
80
2
HTHP/ HP 2” 4” 4” 5.9” （ 5 cm ） （ 10 （ 10 （ 15 cm） cm） cm） 2” 4” 4” 8” （ 5 cm ） （ 10 （ 10 （ 20 cm） cm） cm） 1.2” 1.2” 2” 2”（3） （ 3 cm ） （ 3 cm ） （ 5 cm ） （ 5 cm （3）） 2” 2” 2.8” 5.9”（3） （ 5 cm ） （ 5 cm ） （ 7 cm ） （ 15cm （3））
4、Probe Length（实际长度）：定为1000mm 导波杆的长度。即表头法兰到导波杆末端的距离。
5、Probe Angle（角度） 倾斜角。一般都是垂直安装。 6、Probe Type（导波杆形式） 导波杆的类型。有单杆式或缆绳式等。 7、Measurement Mode Product （测量模式） 一般为测量介质的液位。 8、Vapor Dielel （液面上部气体介电常数） 一般为空气，空气的介电常数为1。 9、Upper Prod Dielel （介质介电常数） 根据各测量介质的介电常数而定
④导波雷达当前介电常数不正确。按照厂家 的方法修改介电常数。
谢谢！ 结束
• • • •
查看波形图：Echo curve 0---第一根红线：上部盲区unz 0---后一根红线：探杆长度1440mm 0---虚线：罐高1380mm
பைடு நூலகம்
• 正向波形：是由低介电常数到高介电常数 产生的 • 负向波形：相反 • 注：空罐标定是在设备安装后，高加未注 入水时标定最为准确。
• 1号机B修之后，高加投入运行后，出现新 增加的导波雷达液位计与之前的单室平衡 容器液位测量不一致，与就地磁翻板液位 计也不一致的情况，在其他方法都尝试过 之后，修改当前的介电常数可以使测量准 确，修改之后，导波雷达也是可以动态蒸 汽补偿的。
• 2、output里的设置 • Analog out ： 设置为900----0mm（正负压 侧取样管距离）（出厂设计好的） • 3、advanced里的设置 • vapor compensation ：点击 calibrate vapor compensation 对设备重启：restart device
导波雷达的组态
导波杆长1000mm（即表头法 兰距导波杆末端的距离），正 压取压口距离导波杆末端 100mm，正压取压口距离负压 取压口600mm，负压取压口距 离表头法兰300mm。 当雷达液位计挂上HART275或 HART375时会出现以下几项： 1、Reference Gauge Height（ 测量长度）：定为 900mm此项 的意义是表头法兰到正压取压 口的距离，可以理解成表头发 射的电磁波只传递到正压取压 口就不再传递了， 也即告诉这台雷达液位计CPU 口附近时才开始记录数据并 在液体的液位升高到正压取压 计算结果
电磁波从发射到接收的时间与到达物位的距离成正比， 其关系如下： D＝CT/2 D——天线到物位的距离； C——电磁波传播速度； T——电磁波运行时间。 雷达物位变送器记录电磁波经历的时间，而电磁波的传 播速度为常数，则可以计算出物位到雷达天线的距离，从 而可得出被测物位的量值。 导波雷达与常规雷达发射能量相比，约为其10％（约 0.1mW），这主要得益于导波体为信号的传输提供了一条 快捷高效的通道。微波脉冲不是在空间传播，而是在一根 从罐顶伸入、直达罐底的导波体传播，使信号衰减减少到 最小，同时通过导波体返回的信号能量强，而且返回的信 号基本无干扰。
标准
标准
HTHP
2” 4” （ 10 （5 cm） cm）
5.9” （ 15 cm ）
4” （ 10 2” （ 5 cm ） 20” cm） （ 50 cm ） 2” （ 5 2” cm） （5 cm）
2”（3）（4） （5 cm （3） （4））
4”（5） 4” 4.7”（3） （ 10 （ 10 cm ） cm） （ 12cm （3））