E+H雷達(dá)液位計(jì)在液氨球罐中的應(yīng)用

韓東杰 張凱

摘 要：針對(duì)E+H雷達(dá)液位計(jì)在化工儲(chǔ)罐上的應(yīng)用，特別是在液氨球罐中的使用情況進(jìn)行重點(diǎn)的分析論述，對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的工作原理、選型、安裝和調(diào)試過程中應(yīng)注意的問題及解決方法進(jìn)行闡述，并與其他類型的液位計(jì)進(jìn)行比較，得出雷達(dá)液位計(jì)是一種非接觸式儀表，不與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，受溫度、壓力等影響較小，同時(shí)具有故障報(bào)警及自診斷功能，無須進(jìn)入罐內(nèi)就可以在線安裝、檢修，可遠(yuǎn)程進(jìn)行參數(shù)修改、監(jiān)控，維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單，克服了接觸式液位計(jì)的許多缺點(diǎn)，節(jié)省了設(shè)備的維修費(fèi)用，同時(shí)有效地保障了設(shè)備和人身的安全，提高了液位指示的精度及準(zhǔn)確性，滿足生產(chǎn)的需要。

關(guān)鍵詞：非接觸式液位計(jì);雷達(dá)液位計(jì);E+H雷達(dá)液位計(jì)的應(yīng)用

在化工生產(chǎn)中，化工儲(chǔ)罐的多樣性，導(dǎo)致液位計(jì)的類型多樣性，常見的有雷達(dá)液位計(jì)、伺服液位計(jì)、浮子液位計(jì)、外貼式吶波液位計(jì)等等。由于化工物料本身的易燃易爆及有毒性，同時(shí)受環(huán)境溫度的影響較大，物料本身的特殊性，無論采取哪種的測(cè)量方式都要求儀表在測(cè)量的過程中要保障測(cè)量的準(zhǔn)確性及故障率低。

特別是對(duì)液氨球罐液位測(cè)量。由于液氨具有強(qiáng)烈的氣味性和腐蝕性，導(dǎo)致測(cè)量難度的增加。當(dāng)空氣中的液氨濃度過高時(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的儀表會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕，導(dǎo)致儀表的故障率提高。所以如何準(zhǔn)確測(cè)量液氨球罐一直以來困擾著儀表維護(hù)人員。

為解決測(cè)量問題，我們開始采用外貼式吶波液位計(jì)，但是由于吶波液位計(jì)探頭位于球罐底部進(jìn)氨罐主管道旁邊，液位計(jì)在向球罐內(nèi)進(jìn)液時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)異常波動(dòng)，導(dǎo)致工藝狀況的不穩(wěn)。同時(shí)，由于液位計(jì)采用的是雙向探頭定位法（球罐底部和球罐中部），在液位到達(dá)或超過中部探頭后，常常出現(xiàn)液位顯示不準(zhǔn)等異?，F(xiàn)象，導(dǎo)致液位顯示失真，給正常生產(chǎn)帶來一定的影響。

隨后經(jīng)過多方比較，最終選擇使用雷達(dá)液位計(jì)。雷達(dá)液位計(jì)是一種非接觸式的測(cè)量?jī)x表，無須進(jìn)罐即可在線安裝、檢修。它采用的是微波技術(shù)進(jìn)行液位的測(cè)量，維修簡(jiǎn)單、可靠性高、安裝容易，并且由于是頂部安裝，克服了進(jìn)液時(shí)液位波動(dòng)的弊端，并且在絕大多數(shù)情況下不受介質(zhì)特性的變化（包括密度和黏度變化）的影響，具有較高的測(cè)量精度。此外，雷達(dá)液位計(jì)不與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，受溫度、壓力、氣體等影響較小，并具有故障報(bào)警及自診斷功能，可遠(yuǎn)程修改、監(jiān)控參數(shù)，有效地保障了維護(hù)人員的安全性。

經(jīng)過近五年的使用，除安裝、調(diào)試和由于工況的特殊原因造成的一些問題外，現(xiàn)儀表運(yùn)行平穩(wěn)、指示準(zhǔn)確。不僅節(jié)省了設(shè)備的維修費(fèi)用，還有效地保障了設(shè)備和人身安全，提高了液位指示的準(zhǔn)確性，滿足了工藝生產(chǎn)的需要。

1、雷達(dá)液位計(jì)的輸入輸出原理

雷達(dá)液位計(jì)通過天線接收發(fā)射器發(fā)出后反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路后，通過內(nèi)部的微處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，識(shí)別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波，通過物料表面的距離與脈沖的時(shí)間行程成正比關(guān)系得出真實(shí)液位。再通過輸入空罐和滿罐等參數(shù)的設(shè)定，將其空罐、滿罐分別對(duì)應(yīng)4mA和20mA輸出，如顯示為數(shù)字輸出型，則分別對(duì)應(yīng)0%和100%即可。

2、雷達(dá)液位計(jì)的設(shè)定

雷達(dá)液位計(jì)在初次安裝過程中，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，以此來保障液位計(jì)的顯示準(zhǔn)確性，具體參數(shù)設(shè)定如下圖所示：

3、雷達(dá)液位計(jì)常見故障及處理

（1）故障現(xiàn)象

液面不平靜，如：加注、放空、攪拌時(shí)，測(cè)量值偶然會(huì)跳到最高值

故障原因

信號(hào)被不平靜液位削弱，導(dǎo)致回波干擾較強(qiáng)

故障處理

做干擾抑制將過程條件設(shè)定為不平靜表面或增加輸出阻尼，如有必要，可選擇更好的安裝位置。

（2）故障現(xiàn)象

在加注、放空的過程中，測(cè)量值跳至低值

故障原因

出現(xiàn)多重回波

故障處理

檢查罐體型是否設(shè)定一致，或調(diào)整盲區(qū)范圍，如有必要，也可使用導(dǎo)波管

（3）故障現(xiàn)象

E641失波

故障原因

回波太弱

故障處理

重新做空罐標(biāo)定或檢查參數(shù)設(shè)定是否不合適，回波抑制，如有必要，可更改安裝位置

3.結(jié)論

綜上論述，現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)使用中，雷達(dá)液位計(jì)具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）基本不需要維護(hù)。由于采用的是微波，在傳播的過程中不需要傳輸媒介的傳遞，因此基本不需要考慮揮發(fā)性氣體和蒸汽、溫度、壓力的影響。而且，由于是回波反射測(cè)距的原理，不與介質(zhì)直接接觸，對(duì)雷達(dá)液位計(jì)來說，也不存在磨損和腐蝕等問題，因此基本不需要維護(hù)。

（2）頂部安裝。頂部安裝的方式也使得安裝更加方便;而且由于微波的特性，相對(duì)其他液位測(cè)量方式，精度一般能達(dá)到使用要求。

（3）遠(yuǎn)程控制和自診斷功能。雷達(dá)液位計(jì)是非接觸式的測(cè)量?jī)x表，無須進(jìn)罐就可以在線安裝、檢測(cè)，可遠(yuǎn)程修改、監(jiān)控參數(shù)、故障報(bào)警和自診斷功能。

（4）維護(hù)費(fèi)用較低，安全性能高。雷達(dá)液位計(jì)不存在腐蝕和磨損等缺點(diǎn)，節(jié)省了設(shè)備維護(hù)的費(fèi)用，同時(shí)有效保障了設(shè)備和人身的安全，提高了液位指示準(zhǔn)確性，滿足工藝的需求。

近些年雷達(dá)液位計(jì)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，以及E+H公司的新技術(shù)新產(chǎn)品的研發(fā)，越來越多崗位逐漸地替換了舊式的液位測(cè)量方法，隨著雷達(dá)技術(shù)不斷發(fā)展和技術(shù)成熟，雷達(dá)液位計(jì)將逐步成為化工液位測(cè)量中重要的一部分。

參考文獻(xiàn)：

（1）E+H公司，雷達(dá)液位計(jì)操作手冊(cè) 2007.2.

（2）雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量原理的分析及應(yīng)用探索 化工自動(dòng)化 2005.

作者簡(jiǎn)介：

韓東杰，男（1988-），漢族，河南省，大專，助理工程師，研究方向，電氣自動(dòng)化儀表.