一、序言
冶金行业高炉上的料位测量是一个非常重要的测量数据，它对于钢铁生产的质量控制、提高生产效率和提高生产安全性起着非常重要的作用。高炉上的的料位测量点包括两种介质的测量：炉顶矿料的料位测量和鱼雷罐车的铁水的液位测量。
但是，由于这些工况的过程温度都非常的高（一般都超过300℃），高炉上的料位测量一直是个难题。长期以来，各大钢铁制造厂商一直致力于寻找一种使用寿命长、性能可靠、维护量低、测量******度高的经济性的解决方案。无锡铂睿测控仪表有限公司是专业研发、生产流量，温度，压力，液位测控仪表厂家， 温度仪表高新技术企业,守合同重信用单位,可根据客户要求订制产品,品质放心有保障，欢迎来电咨询产品价格！更多产品请浏览公司主页www.wxbrck.com。
二、测量原理和产品介绍
我司推出的雷达料位计是******款专门针对粉状固体的测量特点而研发的非接触式雷达料位计。因此这款产品一经推出后，其优异的固体测量性能为其赢得了大量的订单，尤其是在水泥、面粉等存在大量粉尘影响的工业中，表现出色，已经成为很多客户的******产品。雷达料位计之所以能够在固体测量领域取的如此优异的业绩，这是因为：
1、 它使用24GHz高频微波作为测量信号。根据波的特性：速度=波长*频率，我们可以得知24GHz高频的微波的波长较其他频段的雷达波的波长要短的多。一般的讲，固体料面的形状是倾斜而且粗糙的，较小的波长可以******程度上保证发射出去的雷达波能够在粗糙的固体表面******程度地被反射回雷达探头。
2、 采用FMCW（连续调频）的工作原理（见图）。FMCW的基本测量原理是：探头同时进行雷达波的发射和接受，类似通讯中的"全双工"；BRR400采用了锯齿型的微波，发射波和经固体表面发射后形成的回波之间产生一个相位差，这个相位差通过一个快速傅立页的转换后，形成一个频谱，而这个频谱与雷达料位计测量的距离呈一个线性的关系。因此，通过对锯齿波的相位的检测即可得到一个高精度的料位信号。由于采用了FMCW的测量原理，使雷达波能够源源不断的"射"向测量介质，使其抗干扰能力加强，"失波"的可能性降到******，从而提高了它的可靠性。
3、 它采用了四线制的设计。四线制的设计保证了仪表有足够的功率来发射足够强的能量来满足恶劣的测量条件：BRR400能够测量介电常数低至1.5的介质（自然界绝大部分的介质的介电常数大于1.5）；量程******可至50米。
4、 由于使用高频的信号，使其发射的角度可以做到***小8度角，使BRR400能够******程度上避开固定干扰的影响。
另外，***新推出的固体型BRR400雷达在以前的基础上，作了很多大的改进，使其能够更好的满足固体测量的需求。
1、 新了瞄准器的设计，并将瞄准器作为新的固体型雷达的标准配置，而不加任何费用。瞄准器可以保证BRR400即使用于介质表面倾斜角度较大的工况，介电常数较低的化学品粉末也能得到较强的信号。
2、 提供了2"、3"、4"三种不同尺寸的喇叭天线的选择，能够更好地满足不同的现场的要求。
3、 改进了BRR400的固体算法，使它能够专门适用于各种复杂的固体测量工况。
4、 由于采用了新的算法，使其导波性能得到很大的提高，因此增加了延长管（***长至592mm的天线设计）的选项，使其能够满足一些安装立管较长、仓顶过厚的安装条件的工况。
5、 另外，设计了新的PTFE的平面防尘窗口，使它即使是在粉尘扬气非常大的工况中也能非常的稳定的工作。
三、方案介绍
如图，在高炉的工况中，通常主要有三个测量要求料位测量：
高炉料面测量；
高炉布料仓料位测量；
鱼雷罐铁水液面测量。
1、高炉料面测量。需要使用料位计测量准备添加到高炉内的矿料，料位的控制需要保证料位维持在一定的高度，高炉料仓的高度不可为空，否则无法保证布料仓的矿料得到及时供应；也不可使料仓料位过满，导致溢出。一般这一测量点需要的测量范围******约在5~6米左右。
2、高炉布料仓的矿渣的料位测量的主要的困难之处在于：仓顶顶部的温度非常高，一般超过600℃；仓顶的顶部厚度较大，一般约在1米~1.5米左右。
如左图的料位计安装位置的出口温度一般超过600℃。如果不加任何处理将BRR400用于这一工况测量，由于BRR400的标准型的测量过程温度为200℃，高温型的过程温度为250℃，但是也不能满足这个测量点的要求。如右图，在试用了BRR400后发现，该表的发射电极遭到损坏。
***后，经过反复的研究以后发现，高温主要有仓内的高温介质的辐射热造成；因此利用BRR400的导波特性，决定设计制作导波弯管来避开仓顶安装出口处的高温气体；另外，为了降低传导热的影响，整个导波管的长度超过2米，使管内高温气体能够得到足够的降温管段。安装了如图的导波弯管后，发现安装法兰口的温度小于100℃。
安装了雷达料位计后，经过2~3星期的现场测量后，料位测量结果基本准确。
另外，值得一提的是，现场的工况比较恶劣，常用矿石掉落在现场，由于BRR400的标准配置是坚实的铝外壳设计，因此即使如此恶劣的现场工况，BRR400也不会存在任何问题。
3、对鱼雷罐铁水的测量。铁水的温度高达1000℃以上。但是由于测量的介质是液体，因此主要需要解决的问题是如何解决高温的问题。
在这一测量点上，我们应用Siemens雷达料位计尝试了三种不同的方法来解决高温的问题，均取得良好的效果。
A、在加长的安装立管上安装压缩空气通道，注入压缩空气以降低雷达液位计的喇叭天线口的过程温度。
B、采用导波弯管的设计，避开由于辐射引起的超高温。
C、由于BRR400的具有目前世界上***小的发射角度（8°），因此，可以如上图的安装方式，使BRR400的喇叭天线与安装口保持一定的距离，以降低过程中的超高温。
雷达料位计在高炉上的应用的可以充分发挥固体型雷达的特点，性价比是非常高的，而且通过多年的研究和试验，BRR400在这一领域的应用已经处于领先的地位，为高炉的料位测量应用提供了一个客户可以接受的较为理想的解决方案。
