摘 要：随着石化行业的发展高精度的雷达液位计越来越多的使用在储罐液位参数测量上，本文就罗斯蒙特PRO型导波管阵列天线雷达液位计的结构、原理、现场参数设定等方面做了详细介绍。

关键词：导波管；阵列天线；组态

1 引言

罗斯蒙特PRO系列雷达液位计前身为瑞士SAAB，后被罗斯蒙特收购，1999年进入国内市场，2002年以前，国内石化行业所采用的雷达液位计约99%为SAAB雷达。罗斯蒙特 TankRadar Pro系列为10GHz调频连续波雷达物位，计适用于储罐的非接触液位、物位测量，其中PRO型导波管阵列天线液位计为有导波管储罐的专用液位计。

2 测量原理

液位计的天线发射的雷达信号测量储罐内介质的液位（或物位）。在雷达信号被液面反射后，回波被天线接收。由于信号频率不断变化，与发射的信号相比，回波的频率稍微有所不同。频率的差异与液面的距离成比例，因此可以精确计算液位。这种方法被称为FMCW（调频连续波），并用于部分高性能雷达液位计。

3 导波管阵列天线

导波管专用的阵列天线，安装导波管内，测量精度可以达到±3mm。液位计采用获得专利的独特低损耗模式（LOW LOSS MODE），雷达波聚集集中在导波管中心。这样可避免因导波管内壁生锈和被测介质附着在导波管上所导致的测量精度降低。

4 仪表现场参数组态修改

为了让罗斯蒙特PRO雷达液位计能够准确测量液位（或物位），必须对各重要参数进行正确组态。

4.1 主菜单选项

（1）View（视图）选项，显示液位计测量液位高度和其他测量数据。

（2）Service（服务）选项，可进行查找错误、报警信息，恢复出厂设置，进行液面回波搜索。

（3）Setup（设置）选项，对液位计参数进行组态。

（4）Display Panel（显示板）选项，设置面板显示参数，如：测量值单位、语言等。为方面人员维护，不建议设置用户口令。

4.2 按键

显示屏下部的四个按键的功能随打开窗口的不同而改变。使用箭头键上下移动光标、更改输入数值，进入下一级窗口，标记、保存当前设置等。

4.3 对罗斯蒙特PRO雷达液位计进行现场组态

从主菜单中选择Setup（设置）进行组态。

4.3.1 引导设置

Guided Setup（引导设置）该选项引导仪表安装维护人员以预定义顺对液位计重要参数逐个组态。由于使用导波管阵列天线雷达液位计时需要设置导波管直径，而引导设置中无该选项设置，会造成测量误差，故不推荐使用引导设置。

4.3.2 自定义设置

使用 Custom Setup（自定义设置）对雷达液位计重要参数进行组态（每项菜单中的选项用光标选择后必须按Mark标记并Save后才能生效）：

从Main Menu（主菜单）中的Setup（设置），中选择Custom（自定义）按下Next，选择Start Radar选项。

（1）从Start Radar（启动雷达）菜单中选择 Antenna Type（天线类型）选项。可用的天线类型有：F型（固定型）和P型（铰链盖型），由于我们使用的为固定型导波管阵天线所以选择F型。

（2）Pipe diameter（导波管径）该数据为导波管直径，单位为m（米），该项为导波管阵天线雷达液位计必填项，若数值填错将严重影响测量的准确性。 （下转第270页）

（上接第267页）

（3）Tank Environment（储罐环境）一般有四种选项：1）Rapid Changes（快速变化）；2）Turbulent（混乱的）；3）Foam（泡沫）；4）Solid（固体），根据具体的存储介质情况来进行选择，若为平静液面则选择第1）项。

（4） Product DC（介电常数），被测介质的介电常数决定反射雷达信号的效果，石油、烃类介质选择unknown，不会影响测量结果。

（5）Start Code（启动代码） 选项。通过选择 Save确认您所选择的启动代码。液位计与启动代码配套供应，启动代码可激活订购的软件选项。

（6）按 Back返回到 Custom Setup菜单。

4.4 从 Custom Setup菜单中选择 Geometry（几何尺寸）选项

（1） Tank Type（储罐类型）根据现场罐体形状进行选择。

（2）Tank Height（储罐高度）为上部参考点（阵列天线的高度）与零液位之间的距离。

（3）Bottom Type（底部类型）根据现场罐底形状进行选择。

（4）Calibration Distance（标定距离） 默认值设置为零。标定距离用于调整液位计，使测量液位与手工检尺测量的产品液位匹配。通常情况下，只需要进行微调。

从 Custom Setup（自定义设置）中选择 False Echo（伪回波）。在正常运行情况下，液位计将检测的回波与记录的干扰回波清单进行对比以确定真实的表面回波。若要查看液位计已检测到的回波清单，可选择 Tank Echoes（储罐回波）。

4.5 按照下列步骤可记录干扰回波

（1）将光标移动到您想添加到清单的回波，选择Edit（编辑）后将光标移动到 Add to list（添加到清单）并点击 Mark（标记），点击Save将做标记的回波记录到清单中。

（2）使用 Set as surface（设置为表面），可将回波定义为被测介质表面。如果想手工添加回波，可在Add new false（添加新伪回波）选项上做上标记。若存在低于被测介质表面的干扰或者在安装时不能被液位计检测的已知干扰时，该选项相当有用。

（3）点击 CNCL（取消）返回到 False Echo（伪回波）菜单。为了浏览记录的当前干扰回波清单，可选择Reg. False Echoes（记录的干扰回波）。

将光标移动到您想清除的回波。点击 Edit，选择Remove echo（清除回波）并点击 Mark。 点击 Save以清除选定的回波。

以上内容为导波管阵天线雷达液位计日常安装和维护过程中现场参数组态修改方法介绍。

5 结束语

导波管阵天线雷达液位计不受工艺复杂条件的限制，如低介电常数和变介电常数（会影响射频导纳式液位计工作）、变介质密度（影响浮筒和压力/差压式液位计工作）、气化、泡沫/液面波动（影响超声波液位计工作）等的影响，成为了一种越来越广泛应用的液位计，在石油、化工、医药、食品等过程工业领域有着广阔的前景。

参考文献：

[1]西部管道新疆输油分公司.罗斯蒙特PRO型雷达液位计操作维护规程[Z].

[2]罗斯蒙特SAAB PRO雷达液位计选型中文样本[Z].

作者简介： 李孝伟（1984-），男，河南洛阳人，仪表专业助理工程师。endprint