在三聚氰胺裝置液位測量中雷達液位計的選用

 

引言

V-3131助濾劑槽是三聚氰胺公司生產設備之一，因生產工藝要求，在生產中，對其液位測量的精度要求很高。V-3131助濾劑槽自生產以來，一直使用吹氣式液位計LT-36113測量，出現料位與稀釋泵的聯鎖經常誤動作，嚴重影響系統穩定。因此，我們針對這一問題進行改造。在2002年10月將吹氣式液位計改型為新型智能化的德國E+H公司生產的FMR231型雷達液位計，運行良好。以下是針對吹氣式液位計和雷達式液位計的原理，優缺點及應用等方面分析在設備中的應用情況。

 

1吹氣式液位計

吹氣式液位計采用伯努力方程（1）式的原理進行測量，如圖1所示。在（1）式中，PA為A點靜壓；ρ為空氣密度；H為A,B兩點位差；VA,VB為吹氣中A點，B為流速；△P為壓力損失。：

 

吹氣式液位計主要是采用平穩的儀表風吹進取壓管，當取壓管末端（即測量下限B點）有微量氣泡冒出時（VB=0）取得氣液平衡，根據液體內壓力計算公式得PB=ghгг為液體密度；h為被測液體的高度在液體密度г，壓力損失△P，氣體流速VA穩定時△P-PgH-PVA2/2=常數；則PA=ghг+常數。存在線性關系即PA∝h，壓力PA經取壓管的傳遞作為壓力變送器LT-36113的輸入，現經壓∕電轉換器轉換為4～20mA輸出，顯示機構根據工藝參數設定計算出實際液位顯示。吹氣式測量主要用于敞口容器且密度相對液位測量。

 

用該法測料位，當介質密度變化時，參數就需做相應調整。V-3131助濾劑槽內介質的密度不恒定，因此其測量精度受到較大的影響。另外，其導壓管在料漿中極易堵塞（管徑為6～15mm的無縫鋼管）清理起來很麻煩，需要高壓水進行沖洗。若水壓不夠，則很難沖開，為此，我們選用了雷達液位計。

2雷達液位計

2.1雷達液位計的工作原理

發射—反射—接收是雷達液位計基本工作原理。雷達傳感器的無線以波束的形式發射zui小為5.8GHz的雷達信號，發射波在被測物料表面產生反射，反射回來的回波信號仍由天線接收。發射及反射波束中的每一點都采用超聲采樣的方法進行采集。信號經智能處理后，得出介質與發射天線之間的距離，送終端顯示、報警、操作等。微波測距示意圖如圖2所示。

F為空罐的高度；E為滿罐的高度；D為發射天線至介質表面的距離；L為實際物位雷達脈沖信號從發射到接收的運行時間與發射天線到介質表面的距離成正比，即D=c.t/2其中，c為光速，因槽距離E已知，故實際物位的距離L為：L=E-D式中，E的基準點是過程連接的底部。

 

2.2雷達液位計的特點

雷達液位計zui大的特點是在惡劣條件下功效顯著。無論是有毒介質，還是腐蝕介質，也無論是團體，液體還是粉塵，漿狀介質，它都可以進行測量。在測量方面，具有以下特點：

（1）連續準確地測量；

（2）對干擾回波具有抑制功能；

（3）準確、安全、節省能源；

（4）無須維修且可靠性高；

（5）維護方便，操作簡單；

（6）適用廣泛，幾乎可以測所有介質。

 

2.3雷達液位計的應用

2.3.1安裝注意事項

（1）無線平行于測量槽壁，利于微波的傳播；

（2）安裝位置距槽壁距離應大于30cm，以免將槽壁上的虛假信號誤做回信號；

（3）盡量避開下料區攪拌器等干擾源，使波束范圍內無固定物，提高信號的可信度；

（4）接管直徑應小于或等于屏敝管長度（100mm或250mm）。

 

2.3.2接線圖

HART可進行通訊，經過計算機，手持通訊器進行組態。通過儀表測量和回波曲線來調節參數，判斷故障。

 

2.4維護情況介紹

雷達液位計在V-3131助濾劑槽上投用以來，運行情況非常穩定，至今末發生過故障。不論從測量精度可靠性，還是從抗干擾抗腐蝕性方面，均能滿足生產要求，大大減少了維護人員的工作量，保證了長周期運行穩定。

 

3結束語

通過以上可知，吹氣式測量在V-3131助濾劑槽上的局限性，傳統的其它測量方法也行不通，雷達液位計在性能上有著其它液位計不可比擬的優勢：運行穩定、故障率低、適用范圍廣、受環境影響小、測量準確度高、維護量小，為生產的穩定運行提供保障。在生產領域中，罐體槽體普遍使用，雷達液位計將以其獨到的優點在各行各業中廣泛應用。