一、前言
HTR系列高溫雷達(dá)料位計(jì)是我公司采用瑞典SAAB的核心技術(shù)，同時(shí)根據(jù)測(cè)量對(duì)象的特點(diǎn)，共同研究的冶金專用雷達(dá)料位計(jì)。SAAB公司前期是致力于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、雷達(dá)等軍事工業(yè)，隨著測(cè)量技術(shù)的不斷進(jìn)步，測(cè)量成本的不斷降低，過(guò)去曾是軍事工業(yè)所的雷達(dá)測(cè)量技術(shù)逐步為民用工業(yè)所采用。HTR系列雷達(dá)料位計(jì)有著非接觸、精度高、壽命長(zhǎng)、免維護(hù)等顯著的優(yōu)點(diǎn)之外，還能克服冶金行業(yè)的復(fù)雜工況。

二、專用雷達(dá)料位計(jì)測(cè)量原理

雷達(dá)料位計(jì)測(cè)量原理示意圖
HTR系列專用雷達(dá)料位計(jì)利用經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)的高靈敏度天線將頻帶為10GHz的調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）發(fā)射到物體表面，經(jīng)表面反射后，利用同一天線接收到反射波。由于信號(hào)頻率不斷變化，與此時(shí)發(fā)射的信號(hào)相比回波的頻率稍微有所不同。頻率的差異與物體表面的距離成正比，由此可以精確計(jì)算出從發(fā)射天線到物體表面的距離。由于采用10GHz的頻帶，在波束寬度和對(duì)天線污染的敏感度之間取得平衡。

三、專用雷達(dá)料位計(jì)技術(shù)特點(diǎn)
1、采用基于10GHz的調(diào)頻連續(xù)波，能有效克服干擾，提高測(cè)量精度。
2、采用大體積、高靈敏度天線，提高儀表的靈敏度。
3、采用一體化吹掃和冷卻設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，提高可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。
4、采用降噪設(shè)計(jì)提高信噪比。

專用雷達(dá)料位計(jì)信噪比實(shí)測(cè)圖
5、，采用FFT，Echofixer，F(xiàn)HAST，MET等多種信號(hào)處理技術(shù)提高了儀表精度和抗干擾能力。

四、HTR-201系列產(chǎn)品介紹

根據(jù)量程、安裝尺寸及工況環(huán)境的不同要求，HTR系列冶金專用高溫雷達(dá)料位計(jì)分為HTR-201和HTR-202二個(gè)規(guī)格。

HTR-201型：
具有較短的圓錐體天線，配備冷卻與吹掃接口、標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)連接件和采用FFT快速傅立葉變換算法、回波信號(hào)處理程序和快速高精度信號(hào)技術(shù)的數(shù)字信號(hào)處理方法。適用于中小量程、安裝位置要求苛刻的場(chǎng)合。
技術(shù)參數(shù)：
測(cè)量精度：+/- 10 毫米
測(cè)量范圍： 0-45m
提供FM 防爆認(rèn)證
供電電源： 24-240 VAC/VDC
輸出信號(hào)：4-20mA 電流信號(hào)+HART（本安有源）
提供一體化接線盒
支持就地顯示
帶電纜密封壓蓋
提供DN200 PN16 安裝法蘭（集成吹掃功能）
天線型式：錐體，材質(zhì)為不銹鋼,尺寸為8″,錐體天線高度長(zhǎng)0.37m
適合工作環(huán)境溫度：-40-600°C
防護(hù)等級(jí)：IP67
操作溫度：上限 600°C
危險(xiǎn)場(chǎng)所認(rèn)證：Class 1, Div.1&2, Group A,B,C,D.
注 :1).雷達(dá)已經(jīng)設(shè)計(jì)為自帶防雷擊功能。

HTR-202型：
有專門設(shè)計(jì)的延長(zhǎng)式圓錐體天線、冷卻與吹掃接口、堅(jiān)固耐用的波導(dǎo)連接件。它裝載了所有的數(shù)字信號(hào)處理軟件模塊，并有用于冷卻與保護(hù)的可選外殼。HTR-202能應(yīng)用于大的測(cè)量距離與的溫度，適用于正常操作和異常情況，并具有抗環(huán)境灰塵的能力。
技術(shù)參數(shù)：
測(cè)量精度：+/- 10 毫米
測(cè)量范圍： 0-60m
提供CENELEC 防爆認(rèn)證
供電電源:24-240 VAC/VDC
輸出信號(hào)：4-20mA 電流信號(hào)+HART（本安有源）
提供一體化接線盒
支持就地顯示
帶電纜密封壓蓋
天線型式：錐體，材質(zhì)為不銹鋼, 尺寸為12″, 錐體天線高度長(zhǎng)1.5m
一體化吹掃裝置（N2， NPT1/2″）
操作溫度：-40-600°C，增加吹掃裝置后，可在800-1200°C環(huán)境下工作。
防護(hù)等級(jí)：IP67
危險(xiǎn)場(chǎng)所認(rèn)證：EEx de[ia] IIC T6
注 :
1).雷達(dá)已經(jīng)設(shè)計(jì)為自帶防雷擊功能。

五、專用雷達(dá)料位計(jì)的主要應(yīng)用場(chǎng)合
1、爐頂布料罐的料位測(cè)量：HTR-201A
布料罐的工況：溫度高、灰塵大、堆料速度極快。
傳統(tǒng)的測(cè)量是采用同位素料位計(jì)，由于放射性對(duì)人體的傷害基本不再采用。HTR-201A根據(jù)其快速堆料的特殊工藝，采用了多回波跟蹤技術(shù)（METTM），提高在回波干擾區(qū)域及接近于罐底的分辨率和精度。
說(shuō)明：1、安裝角度根據(jù)料罐大小及安裝位置來(lái)定，但必須保證回波路徑對(duì)準(zhǔn)下氣密封中心。
2、高爐料面的測(cè)量：HTR-201B
傳統(tǒng)的高爐料面主要是采用投標(biāo)尺（機(jī)械探尺）或放射性原理來(lái)測(cè)量。由于機(jī)械探尺的維護(hù)量大，精度低，尤其是它的量程范圍小，且不能連續(xù)測(cè)量，嚴(yán)重影響了高爐的正常操作。而放射性原理的料位計(jì)投資高，威脅人身安全。
我公司的HTR系列雷達(dá)料位計(jì)能很好的解決以上難題。首先，雷達(dá)料位計(jì)是連續(xù)測(cè)量?jī)x表，沒(méi)有所謂的“提尺”操作。第二，雷達(dá)料位計(jì)測(cè)量范圍可以達(dá)到45米，不論料線高到什么位置或虧到什么位置都能實(shí)時(shí)且準(zhǔn)確地得到反映，確保高爐操作的方便和安全。第三，根據(jù)高爐直徑大小和料面的固有形狀，在高爐上安裝4~6臺(tái)雷達(dá)料位計(jì)便可以模擬出料面的二維或三維圖形，從而，實(shí)現(xiàn)高爐布料的自動(dòng)、有效控制。

　　　　　　　安裝示意圖

首鋼二高爐二維畫(huà)面

3、罐車鐵水液面測(cè)量：HTR-201C
目前在煉鐵行業(yè)中廣泛采用軌道磅和人工觀察的方法來(lái)對(duì)罐或鐵水罐進(jìn)行計(jì)量和控制。這種辦法的主要缺點(diǎn)是投資高，計(jì)量不準(zhǔn)確，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，罐車的運(yùn)輸效率大大降低。
我公司采用的HTR-201C雷達(dá)料位計(jì)加長(zhǎng)了錐形天線（10″、480mm），這樣減小波束角度，克服了罐罐口相對(duì)狹窄的工況，使之能準(zhǔn)確可靠的對(duì)罐和鐵水罐中的鐵水液面進(jìn)行計(jì)量，并能自動(dòng)控制鐵水溜槽的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。

　　　　　　　　　　　安裝示意圖

4、干熄焦熄焦罐料位的測(cè)量：HTR-202A
隨著干熄焦工藝技術(shù)的廣泛采用以及企業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)要求的不斷提高，焦炭存放設(shè)備，如預(yù)存室、熄焦罐內(nèi)焦炭料位的測(cè)量成為越來(lái)越緊迫的課題。由于焦炭溫度高，環(huán)境惡劣，其它測(cè)量技術(shù)均不能很好的發(fā)揮作用。
我公司的HTR-202A雷達(dá)料位計(jì)能解決這個(gè)測(cè)量難題。一體化設(shè)計(jì)的雷達(dá)吹掃冷卻裝置以及單獨(dú)設(shè)計(jì)的電子部分冷卻裝置能確保雷達(dá)料位計(jì)既不受設(shè)備內(nèi)溫度和灰塵影響，也不受環(huán)境溫度和機(jī)械碰傷的影響，從而保證了測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

4、控制系統(tǒng)
利用我公司的雷達(dá)料位計(jì)，結(jié)合各種DCS或PLC能組成各種測(cè)量、報(bào)警、連鎖控制系統(tǒng)，如：高爐料面控制系統(tǒng)，可以對(duì)高爐進(jìn)行布料控制；罐車測(cè)量及連鎖系統(tǒng)，可以優(yōu)化罐車隊(duì)的運(yùn)行，充分發(fā)揮既有的運(yùn)輸能力；干熄焦高度測(cè)量及報(bào)警系統(tǒng)，能準(zhǔn)確測(cè)量干熄焦的料位，防止焦炭裝得過(guò)滿，以免發(fā)生安全事故等。

一體化專用控制系統(tǒng)示意圖

六、設(shè)備選型表
雷達(dá)料位計(jì)：HTR-20X
HTR-201A：高爐布料罐應(yīng)用
HTR-201B：高爐爐頂探尺應(yīng)用
HTR-201C：罐鐵水液面應(yīng)用
HTR-202A：干熄焦熄焦罐應(yīng)用
HTR-202B：其他特殊要求場(chǎng)所

輸出類型：
1A：4～20mA＋HART（有源）
1B：4～20mA＋HART（無(wú)源）
1C：Profibus或Modbus通訊

組態(tài)方式：
1：遠(yuǎn)程組態(tài)：PC＋HART轉(zhuǎn)換器
2：現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)：RDU

電源：
2A：100～240VAC? 50HZ
2B：24～48VDC

氮?dú)鈨艋b置：
1：附帶氮?dú)馓幚硌b置
X、用戶提供

保護(hù)管：
P：附帶保護(hù)管
0：用戶提供

七：設(shè)備安裝

電氣接線圖