广东国华粤电台山发电有限公司（以下简称国华台山电厂）每台循环水泵配置了3台德国VEGA公司生产的雷达式液位计用于监视循泵工作液位，其中旋转滤网前一台，旋转滤网后两台。通过从调试到投产后这几年的总结、分析发现，造成液位计测量波动或故障的原因主要有以下几项：
1、液位计本身由于恶劣的工作环境造成损坏，其中元器件潮湿故障占了此类原因的很大部分。
2、液位计受干扰信号影响，如：闪电。
3、液位计测量下方聚集大量厚而稠的泡沫，造成雷达波信号反馈异常。
4、液位计安装位置不佳，在其测量范围内有干扰物体形成较强的虚假回波，影响了液位计的正确测量。
在这些原因中，第一项可以通过改善密封来解决，第二项无法很好的解决，第三项可以要求机务专业定期清理泡沫解决，第四项可以通过改善安装位置来解决，下面我们主要针对第三、四项来分析造成液位波动的原因。
一、液位计工作原理
雷达式液位计向测量介质发射脉冲波，该脉冲波在碰到介质表面后产生一反馈波并按原路返回到液位计，由于此脉冲波频率、速度一定，所以通过计算发射波与反馈波之间的时间，而间接测得液位计至介质表面的上空距离，再通过量程转换，进而得到介质高度。如下两图所示：
二、测量条件
雷达信号通过天线系统聚焦，雷达波束的发射就象手电筒的光束，呈锥形，而锥形发射角的大小取决于天线尺寸（我厂使用的是长度330mm的棒式天线）。
锥形发射角内的任何物体都会反射雷达信号，特别是最近的几米内的管道、支架等装置造成的虚假反射特别强。比如：距离发射天线6米处的虚假回波要比18米处的强9倍。对于远处的虚假反射面，雷达信号的能量被分散到一个很大的面积上，这样反射回来的虚假信号就很弱，不象近处的虚假回波对测量的影响那么大。而圆形虚假反射面可以将雷达信号散射到其他地方，所以虚假反射的能量密度小一些，其比平面虚假反射面对测量的影响小很多，如下两图所示：
三、液位计的安装
我厂雷达液位计由于采用330mm长的棒式天线，且安装在DIN-接管上，所以按照规定，其接管长度不能超过50mm，如下图所示：
根据现场实测，我厂3-5号机旋转滤网后液位2的接管长度都大于50mm，这直接降低了雷达波的能量，影响测量。
四、液位波动分析
1、泡沫影响
根据液位计的测量原理得知，当介质表面存在大量厚而稠的泡沫时，会使雷达波无法穿透泡沫直接到达介质表面，雷达波可能在泡沫里面连续反射才能到达液面，或者根本无法到达液面，这样使得雷达波的反馈时间不确定，从而造成液位显示波动或停留在某一液位保持不动。
2、安装位置的影响
通过对现场检查发现，3-5号机旋转滤网后液位2安装位置旁边有一检修爬梯，其会产生比较多的虚假回波，影响测量，并且当4号机液位降至7900mm时，爬梯的固定水泥墩会露出来，由于该水泥墩为一平面虚假反射面，根据前面分析得知，这种反射面会产生很强的虚假反馈波，加之液位计安装接管长度不合适，降低了一部分真实反馈波的能量，从而造成液位计无法正确判断出真实波形，因此当液位每次降至该位置时都会产生波动现象。
五、解决方法
综上所述，对于泡沫影响测量的问题，可以要求机务专业定期清理泡沫，改善测量环境；对于爬梯和接管长度不正确的影响，可以通过改造，缩短液位计的安装接管长度，使其符合规范，并且将液位计移位，尽量远离爬梯，减小其对测量的影响。目前4号机已经完成改造，从近期观察，效果良好，如下图所示：
水泥墩对测量的影响
论文作者:苏耀雷
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/21
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