一、前言
HTR系列高溫雷達料位計是我公司采用瑞典SAAB的核心技術，同時根據(jù)測量對象的特點，共同研究的冶金專用雷達料位計。SAAB公司前期是致力于航空發(fā)動機、雷達等軍事工業(yè)，隨著測量技術的不斷進步，測量成本的不斷降低，過去曾是軍事工業(yè)所的雷達測量技術逐步為民用工業(yè)所采用。HTR系列雷達料位計有著非接觸、精度高、壽命長、免維護等顯著的優(yōu)點之外，還能克服冶金行業(yè)的復雜工況。
二、專用雷達料位計測量原理
雷達料位計測量原理示意圖
HTR系列專用雷達料位計利用經(jīng)過專門設計的高靈敏度天線將頻帶為10GHz的調頻連續(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。由于信號頻率不斷變化，與此時發(fā)射的信號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，在波束寬度和對天線污染的敏感度之間取得平衡。
三、專用雷達料位計技術特點
1、采用基于10GHz的調頻連續(xù)波，能有效克服干擾，提高測量精度。
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計，簡化設備結構，提高可靠性，延長使用壽命。
4、采用降噪設計提高信噪比。
專用雷達料位計信噪比實測圖
5、，采用FFT，Echofixer，F(xiàn)HAST，MET等多種信號處理技術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料位計分為HTR-201和HTR-202二個規(guī)格。
HTR-201型：
具有較短的圓錐體天線，配備冷卻與吹掃接口、標準波導連接件和采用FFT快速傅立葉變換算法、回波信號處理程序和快速高精度信號技術的數(shù)字信號處理方法。適用于中小量程、安裝位置要求苛刻的場合。
技術參數(shù)：
測量精度：+/- 10 毫米
測量范圍： 0-45m
提供FM 防爆認證
供電電源： 24-240 VAC/VDC
輸出信號：4-20mA 電流信號+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，材質為不銹鋼,尺寸為8″,錐體天線高度長0.37m
適合工作環(huán)境溫度：-40-600°C
防護等級：IP67
操作溫度：上限 600°C
危險場所認證：Class 1, Div.1&2, Group A,B,C,D.
注 :1).雷達已經(jīng)設計為自帶防雷擊功能。
HTR-202型：
有專門設計的延長式圓錐體天線、冷卻與吹掃接口、堅固耐用的波導連接件。它裝載了所有的數(shù)字信號處理軟件模塊，并有用于冷卻與保護的可選外殼。HTR-202能應用于大的測量距離與的溫度，適用于正常操作和異常情況，并具有抗環(huán)境灰塵的能力。
技術參數(shù)：
測量精度：+/- 10 毫米
測量范圍： 0-60m
提供CENELEC 防爆認證
供電電源:24-240 VAC/VDC
輸出信號：4-20mA 電流信號+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，材質為不銹鋼, 尺寸為12″, 錐體天線高度長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。
防護等級：IP67
危險場所認證：EEx de[ia] IIC T6
注 :
1).雷達已經(jīng)設計為自帶防雷擊功能。
五、專用雷達料位計的主要應用場合
1、爐頂布料罐的料位測量：HTR-201A
布料罐的工況：溫度高、灰塵大、堆料速度極快。
傳統(tǒng)的測量是采用同位素料位計，由于放射性對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（METTM），提高在回波干擾區(qū)域及接近于罐底的分辨率和精度。
說明：1、安裝角度根據(jù)料罐大小及安裝位置來定，但必須保證回波路徑對準下氣密封中心。
2、高爐料面的測量：HTR-201B
傳統(tǒng)的高爐料面主要是采用投標尺（機械探尺）或放射性原理來測量。由于機械探尺的維護量大，精度低，尤其是它的量程范圍小，且不能連續(xù)測量，嚴重影響了高爐的正常操作。而放射性原理的料位計投資高，威脅人身安全。
我公司的HTR系列雷達料位計能很好的解決以上難題。首先，雷達料位計是連續(xù)測量儀表，沒有所謂的“提尺”操作。第二，雷達料位計測量范圍可以達到45米，不論料線高到什么位置或虧到什么位置都能實時且準確地得到反映，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臺雷達料位計便可以模擬出料面的二維或三維圖形，從而，實現(xiàn)高爐布料的自動、有效控制。
安裝示意圖
首鋼二高爐二維畫面
3、罐車鐵水液面測量：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對罐或鐵水罐進行計量和控制。這種辦法的主要缺點是投資高，計量不準確，工人勞動強度大，罐車的運輸效率大大降低。
我公司采用的HTR-201C雷達料位計加長了錐形天線（10″、480mm），這樣減小波束角度，克服了罐罐口相對狹窄的工況，使之能準確可靠的對罐和鐵水罐中的鐵水液面進行計量，并能自動控制鐵水溜槽的轉動，實現(xiàn)無人操作。
安裝示意圖
4、干熄焦熄焦罐料位的測量：HTR-202A
隨著干熄焦工藝技術的廣泛采用以及企業(yè)對安全生產(chǎn)要求的不斷提高，焦炭存放設備，如預存室、熄焦罐內焦炭料位的測量成為越來越緊迫的課題。由于焦炭溫度高，環(huán)境惡劣，其它測量技術均不能很好的發(fā)揮作用。
我公司的HTR-202A雷達料位計能解決這個測量難題。一體化設計的雷達吹掃冷卻裝置以及單獨設計的電子部分冷卻裝置能確保雷達料位計既不受設備內溫度和灰塵影響，也不受環(huán)境溫度和機械碰傷的影響，從而保證了測量結果準確可靠。
4、控制系統(tǒng)
利用我公司的雷達料位計，結合各種DCS或PLC能組成各種測量、報警、連鎖控制系統(tǒng)，如：高爐料面控制系統(tǒng)，可以對高爐進行布料控制；罐車測量及連鎖系統(tǒng)，可以優(yōu)化罐車隊的運行，充分發(fā)揮既有的運輸能力；干熄焦高度測量及報警系統(tǒng)，能準確測量干熄焦的料位，防止焦炭裝得過滿，以免發(fā)生安全事故等。
一體化專用控制系統(tǒng)示意圖
六、設備選型表
雷達料位計：HTR-20X
HTR-201A：高爐布料罐應用
HTR-201B：高爐爐頂探尺應用
HTR-201C：罐鐵水液面應用
HTR-202A：干熄焦熄焦罐應用
HTR-202B：其他特殊要求場所
輸出類型：
1A：4～20mA＋HART（有源）
1B：4～20mA＋HART（無源）
1C：Profibus或Modbus通訊
組態(tài)方式：
1：遠程組態(tài)：PC＋HART轉換器
2：現(xiàn)場組態(tài)：RDU
電源：
2A：100～240VAC? 50HZ
2B：24～48VDC
氮氣凈化裝置：
1：附帶氮氣處理裝置
X、用戶提供
保護管：
P：附帶保護管
0：用戶提供
七：設備安裝
電氣接線圖
