一、前言
HTR系列高温雷达料位计是我公司采用瑞典SAAB的核心技术，同时根据测量对象的特点，共同研究的冶金专用雷达料位计。SAAB公司前期是致力于航空发动机、雷达等军事工业，随着测量技术的不断进步，测量成本的不断降低，过去曾是军事工业所的雷达测量技术逐步为民用工业所采用。HTR系列雷达料位计有着非接触、精度高、寿命长、免维护等显著的优点之外，还能克服冶金行业的复杂工况。
二、专用雷达料位计测量原理
雷达料位计测量原理示意图
HTR系列专用雷达料位计利用经过专门设计的高灵敏度天线将频带为10GHz的调频连续波（FMCW）发射到物体表面，经表面反射后，利用同一天线接收到反射波。由于信号频率不断变化，与此时发射的信号相比回波的频率稍微有所不同。频率的差异与物体表面的距离成正比，由此可以精确计算出从发射天线到物体表面的距离。由于采用10GHz的频带，在波束宽度和对天线污染的敏感度之间取得平衡。
三、专用雷达料位计技术特点
1、采用基于10GHz的调频连续波，能有效克服干扰，提高测量精度。
2、采用大体积、高灵敏度天线，提高仪表的灵敏度。
3、采用一体化吹扫和冷却设计，简化设备结构，提高可靠性，延长使用寿命。
4、采用降噪设计提高信噪比。
专用雷达料位计信噪比实测图
5、，采用FFT，Echofixer，FHAST，MET等多种信号处理技术提高了仪表精度和抗干扰能力。
四、HTR-201系列产品介绍
根据量程、安装尺寸及工况环境的不同要求，HTR系列冶金专用高温雷达料位计分为HTR-201和HTR-202二个规格。
HTR-201型：
具有较短的圆锥体天线，配备冷却与吹扫接口、标准波导连接件和采用FFT快速傅立叶变换算法、回波信号处理程序和快速高精度信号技术的数字信号处理方法。适用于中小量程、安装位置要求苛刻的场合。
技术参数：
测量精度：+/- 10 毫米
测量范围： 0-45m
提供FM 防爆认证
供电电源： 24-240 VAC/VDC
输出信号：4-20mA 电流信号+HART（本安有源）
提供一体化接线盒
支持就地显示
带电缆密封压盖
提供DN200 PN16 安装法兰（集成吹扫功能）
天线型式：锥体，材质为不锈钢,尺寸为8″,锥体天线高度长0.37m
适合工作环境温度：-40-600°C
防护等级：IP67
操作温度：上限 600°C
危险场所认证：Class 1, Div.1&2, Group A,B,C,D.
注 :1).雷达已经设计为自带防雷击功能。
HTR-202型：
有专门设计的延长式圆锥体天线、冷却与吹扫接口、坚固耐用的波导连接件。它装载了所有的数字信号处理软件模块，并有用于冷却与保护的可选外壳。HTR-202能应用于大的测量距离与的温度，适用于正常操作和异常情况，并具有抗环境灰尘的能力。
技术参数：
测量精度：+/- 10 毫米
测量范围： 0-60m
提供CENELEC 防爆认证
供电电源:24-240 VAC/VDC
输出信号：4-20mA 电流信号+HART（本安有源）
提供一体化接线盒
支持就地显示
带电缆密封压盖
天线型式：锥体，材质为不锈钢, 尺寸为12″, 锥体天线高度长1.5m
一体化吹扫装置（N2， NPT1/2″）
操作温度：-40-600°C，增加吹扫装置后，可在800-1200°C环境下工作。
防护等级：IP67
危险场所认证：EEx de[ia] IIC T6
注 :
1).雷达已经设计为自带防雷击功能。
五、专用雷达料位计的主要应用场合
1、炉顶布料罐的料位测量：HTR-201A
布料罐的工况：温度高、灰尘大、堆料速度极快。
传统的测量是采用同位素料位计，由于放射性对人体的伤害基本不再采用。HTR-201A根据其快速堆料的特殊工艺，采用了多回波跟踪技术（METTM），提高在回波干扰区域及接近于罐底的分辨率和精度。
说明：1、安装角度根据料罐大小及安装位置来定，但必须保证回波路径对准下气密封中心。
2、高炉料面的测量：HTR-201B
传统的高炉料面主要是采用投标尺（机械探尺）或放射性原理来测量。由于机械探尺的维护量大，精度低，尤其是它的量程范围小，且不能连续测量，严重影响了高炉的正常操作。而放射性原理的料位计投资高，威胁人身安全。
我公司的HTR系列雷达料位计能很好的解决以上难题。首先，雷达料位计是连续测量仪表，没有所谓的“提尺”操作。第二，雷达料位计测量范围可以达到45米，不论料线高到什么位置或亏到什么位置都能实时且准确地得到反映，确保高炉操作的方便和安全。第三，根据高炉直径大小和料面的固有形状，在高炉上安装4~6台雷达料位计便可以模拟出料面的二维或三维图形，从而，实现高炉布料的自动、有效控制。
安装示意图
首钢二高炉二维画面
3、罐车铁水液面测量：HTR-201C
目前在炼铁行业中广泛采用轨道磅和人工观察的方法来对罐或铁水罐进行计量和控制。这种办法的主要缺点是投资高，计量不准确，工人劳动强度大，罐车的运输效率大大降低。
我公司采用的HTR-201C雷达料位计加长了锥形天线（10″、480mm），这样减小波束角度，克服了罐罐口相对狭窄的工况，使之能准确可靠的对罐和铁水罐中的铁水液面进行计量，并能自动控制铁水溜槽的转动，实现无人操作。
安装示意图
4、干熄焦熄焦罐料位的测量：HTR-202A
随着干熄焦工艺技术的广泛采用以及企业对安全生产要求的不断提高，焦炭存放设备，如预存室、熄焦罐内焦炭料位的测量成为越来越紧迫的课题。由于焦炭温度高，环境恶劣，其它测量技术均不能很好的发挥作用。
我公司的HTR-202A雷达料位计能解决这个测量难题。一体化设计的雷达吹扫冷却装置以及单独设计的电子部分冷却装置能确保雷达料位计既不受设备内温度和灰尘影响，也不受环境温度和机械碰伤的影响，从而保证了测量结果准确可靠。
4、控制系统
利用我公司的雷达料位计，结合各种DCS或PLC能组成各种测量、报警、连锁控制系统，如：高炉料面控制系统，可以对高炉进行布料控制；罐车测量及连锁系统，可以优化罐车队的运行，充分发挥既有的运输能力；干熄焦高度测量及报警系统，能准确测量干熄焦的料位，防止焦炭装得过满，以免发生安全事故等。
一体化专用控制系统示意图
六、设备选型表
雷达料位计：HTR-20X
HTR-201A：高炉布料罐应用
HTR-201B：高炉炉顶探尺应用
HTR-201C：罐铁水液面应用
HTR-202A：干熄焦熄焦罐应用
HTR-202B：其他特殊要求场所
输出类型：
1A：4～20mA＋HART（有源）
1B：4～20mA＋HART（无源）
1C：Profibus或Modbus通讯
组态方式：
1：远程组态：PC＋HART转换器
2：现场组态：RDU
电源：
2A：100～240VAC? 50HZ
2B：24～48VDC
氮气净化装置：
1：附带氮气处理装置
X、用户提供
保护管：
P：附带保护管
0：用户提供
七：设备安装
电气接线图
