摘要：本文经由过程介绍西门子公司新一代的固体型雷达 -- Sitrans LR460成功解决山东魏桥铝业氧化铝粉料仓的料位测量难题，并总结比较了各类物位测量技巧在氧化铝粉料仓的应用。
关键词：百米量程 氧化铝粉料仓 雷达液位计 持续调频(FMCW) 双核处理器

一、背景
最小至8º的波束角，可以有效避开各类障碍物形成的干扰；

山东魏桥铝业是今朝筹划中亚洲最大年夜的氧化铝单体项目。2006年8月，西门子公司一流的产品解决筹划和办事立场博得魏桥铝业的赞美，一举获得了近千台的以雷达物位计为主的物位仪表订单，该订单也是今朝西门子公司汗青上最大年夜的物位仪表订单。

二、挑衅

魏桥铝业最早在2005岁尾建成的第一条氧化铝临盆线上已经大年夜范围的应用了Sitrans LR400固体型雷达。Sitrans LR400在铝土矿原料仓、石灰石料仓等地位应用效不雅一向异常幻想，经由过程和其他公司的比较，用户对Sitrans LR400的机能也异常知足。唯有在只ǚ氧化铝粉料仓的物位测量这一应用，用户反竽暌钩测量测量旌旗灯号不是很精确，甚至会没有不会旌旗灯号。
出于保护用户好处的角度推敲，西门子派出有经验的办事工程师到现场进行长时光的测试跟踪，发明在当氧化铝粉尘扬起异常大年夜的时刻，LR400的回波旌旗灯号异常微弱，很轻易造成回波损掉；而在氧化铝粉尘不是很大年夜时，回波旌旗灯号照样比较幻想的。
图1：魏桥铝业的只ǚ氧化铝仓

由此断定，氧化铝粉末对雷达波的影响异常大年夜。固然用户也想方设法进行了各类除尘处理，然则回波旌旗灯号损掉的现象照样有时会出现而影响正常临盆。固然最终用户对这一应用效不雅也表示可以或许接收，然则这种结不雅对于西门子仪表部来说，是很难接收的，何况当时Sitrans LR400应用在各类粉料料仓的物位测量中，一向都是异常成功的。

我们细心地分析了氧化铝粉末仓的工艺可贵：

1、 氧化铝粉末异常细，并且有必定的┞烦性，很轻易造成粘赞成挂料，是以采取接触式物位测量法，会导致保护量异常高；
2、 氧化铝粉尘介电常数异常高，是以会在雷达波旌旗灯号传播的过程造成很强地干扰而使之严重衰减；
3、 氧化铝粉所聚积的僚绫擎外形比较复杂，倾斜角有时刻会很大年夜，并且变更也较大年夜。
为懂得决这一难题，我们查阅了大年夜量文献材料和其他氧化铝厂的应用事迹，并作了比较研究，（见附表），发明居然没有异常幻想的解决筹划可以或许很好地解决这一难题。

缆式导波雷达是应用在氧化铝粉料仓测量较为广泛的一种技巧。然则可能因为靠得住性和测量值可托度较差，很多用户在厂商的建议下，广泛应用2沃森WSEN~3套物位仪表测量同一个料仓作为比对和冗余，防止在一台表“瘫痪”时也能包管持续工作 – 这也大年夜大年夜增长了用户的投资。然则，严重地挂料问题导致导波雷达天线上因为挂料而造成高料位虚假旌旗灯号，甚至完全掉波。为了包管导波雷达的应用，就须要大年夜量保护工作。还有一些用户也经历过导波雷达钢缆会拉断的变乱。甚职苄些氧化铝厂的用户提出：“我们要赓续的开辟本身的思路，既然雷达无法改变，那我们就让测量情况和前提来适应雷达吧。”我们认为主动化仪表应当是为人办事，而不是工资仪表办事!

当然还有一些用户不得以只能冒着“埋锤”的风险采取重锤式料位计，有些用户反竽暌钩几乎每年都须要从新买一台，并且对操作工人作专门的培训和技巧规范，应用成本异常高。

而采取非接触雷达应用成功的案例几乎找不到。我们同时也向西门子临盆厂总部提出了技巧支撑，结不雅竟发明在全球范围内，几乎没有应用LR400或其他物位测量技巧成功的案例。

但西门子物位计的目标是：应用它，就不须要关怀它。为每一个用户享受真正免保护使我们的寻求。

三、解决筹划

2006年事尾，Sitrans LR460即将推向市场，我们细心地研究了LR460这个产品，发明这个产品采取很多新的技巧和供给了比LR400更高的机能。它是在Sitrans LR400的成功基本上研发而成的，是以议标的外不雅和基本机能保持了LR400的优良血统：

采取了24GHz K波段高频率旌旗灯号；
采取靠得住的FMCW(持续调频)工作道理；
四线制供电包管最大年夜的功率；
集成了标准设备的对准器；

这台试用的LR460在应用了2~3个月的时光内，旌旗灯号一向异常问题，读数精确，用户对此评价也异常高。之后，用户陆陆续续采购了将近40~50台LR460用于调换氧化铝粉料仓汕９依υ位计。
采取红外线手操器进行操作调试，便利安然；
过程温度最高可达200℃；

图2：LR460外不雅

特长的喇叭口设计，可以使悠揭捉长管延长喇叭口长度，以解决一些仓顶特别厚的应用等。

图3：LR400和LR460信噪比比较

除此之外，LR460还具备了远远超出LR400的机能：
长达100m的量程，而天线仅采取最大年夜4”的喇叭口，使安装更便利；
极高的信噪比，是回波旌旗灯号强度远弘远年夜于其他雷达（如图3）；
初次采取高频率的双核处理芯片分别处理回波旌旗灯号和通信控制用处，大年夜大年夜进步了仪表的稳定性和靠得住性；
集成了新研发的“现场智能”回波处理技巧 – 源竽暌冠声智能的一种更先辈的处理技巧；

图4：LR460在氧化铝粉仓上工作

这款被西门子寄予厚望的高机能固体型雷达物位计所供给的完美的机能描述让我们认为或许Sitrans LR460可以或许解决好这一难题 – 或许LR460超强发射旌旗灯号可以或许克服氧化铝粉尘的影响而进行稳定靠得住测量？

图5：产品专家在现场调试

和西门子物位仪表临盆厂磋商后决定供给一台Sitrans LR460在氧化铝粉料仓上作料位测量测试。仪表到现场后，急速被安排到现场进行安装测试（如图4）。对于这个测试，西门子加拿大年夜临盆厂方面也异常看重，安排雷达产品专家到现场协助调试（如图5）。经由简单的安装调试后，LR460的测试结不雅要明显比本来的LR400好很多。大年夜回波图形上来看，在同样的测量点LR460的回波旌旗灯号要比LR400强地多，最大年夜程度地包管了测量读数的稳定靠得住（如图6）。

……
测试结不雅西门子公司、代劳商和最终用户魏桥铝业都认为很知足。当然可以或许赞助用户解决应用难题，也是西门子的义务。
LR460回波旌旗灯号明显加强

LR400回波旌旗灯号微弱

图6：LR400和LR460在氧化铝仓应用作比较测试
左图为LR400回波图形，回波旌旗灯号异常微弱；右图为LR460回波旌旗灯号，回波旌旗灯号明显

四、结不雅和经验总结

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