磁翻板液位计在粒碱料位测量中的应用

摘要: 主要介绍了磁翻板液位计的测量原理及空谱测量技术，列举磁翻板液位计在粒碱液位测量的现场实际应用，了解其主要特点，并总结了磁翻板液位计在设计安装中的注意事项以及常见的故障处理方法。

随着化工生产的自动化程度的提高，控制系统现场仪表的应用越来越广泛。仪表进入了一个新的发展时期，新型仪表不断出现。磁翻板液位计就是近几年开始应用的新型测量仪表，在石油、化工等行业得到广泛应用，尤其适用于各种高温、高压、强腐蚀的恶劣环境。

山东滨化集团东瑞化工有限责任公司的10 万吨年粒碱系统装置拥有两套成品粒碱料仓。粒碱即粒状烧碱，是固体烧碱( 氢氧化钠) 产品的一种，放置在空气中会吸收空气中的水分发生潮解，与二氧化碳反应发生变质，并且在堆积的过程中会产生大量的碱尘，另外粒碱具有较强的腐蚀性。根据粒碱的以上物理特性，经过多方考证和咨询，我公司决定使用由德国思科公司推出的三畅磁翻板液位计来对粒碱料仓的液位进行实时监控。
       三畅磁翻板液位计大量增加了智能化设计，与市场中的大多数产品相比，具有许多突出的他点，例如: 全范围的智能化处理、更强的信号与干扰信号辨别能力、小信号自动增益的处理能力; 通过双端口技术、xianjin的表面跟踪能力以及抗冷凝和防尘天线，提供zui佳性能和正常运行时间; 具备多种过程连接件、材质、天线和高低频率型号，在应用方面提供高灵活性; 可以用于容器中有各种干扰物体，介质中有泡沫、有粉尘、液面有明显的颤抖;其测量原理和精度不受介质密度、温度、压力及其介质腐蚀性等工艺条件的影响，从而该产品有广泛的适应性和高稳定性。

磁翻板液位计在粒碱液位测量中的实际应用经过4 年多的使用，我公司粒碱料仓使用的三畅磁翻板液位计运行情况相当稳定，且指示准确，既节省了仪表维护费用，又有效保障了设备和人生安全，提高了液位指示的准确性，保障了工艺正常生产。粒碱料仓上半部分位移圆柱体，而下半部分是一锥体的形状( 如料仓结构示意图见图2) 。

下料口位于设备的一侧，将磁翻板液位计安装在料仓锥形体正上方，将锥形体底部向上的一段距离设置为测量死区，将其不作为液位的测量数值，这样固体碱在料仓的一侧会不断堆积，当料堆积到一定程度时，就会大量的向另一侧塌方，液位也会突然地大幅度变化。由于三畅磁翻板液位计是工作频段为24G － 26GHz 的一种调频连续波( FMCW) 原理的非接触式磁翻板，它以2GHz 频率为单位的连续扫描，通过天线向外发射，由于频率的提高，带宽加大，使得同等发射角度下，天线的尺寸可大大减小，所需要的功耗大大降低可以保证更大的传输距离，更高的精度。由于频率的提高，同时会带来更多的反射，以上粒碱料仓中液位的不规则变化性都会引起反射，三畅磁翻板液位计使用了空频谱分析技术，在始设置时对料仓进行频谱分析，将各种干扰源或变化的物体进行频谱记录，相当于先记录各种干扰源的频谱，在进行正常测量时，将包括各种干扰源和被测液位的频谱全部检测出来，然后结合空频谱进行相关分析，生成相关谱，将各种固定干扰从测量信号中删除，只剩下所需要液位的谱，此方法大大提高了抗干扰能力和对现场各种工况的适应能力，可以应用于以上液位不规则变化的工况，这是许多同类产品所不具备的。

5 磁翻板液位计的安装注意事项
( 1) 安装磁翻板液位计时，应避开进料口，进料帘和漩涡，因为液体在注入时会产生幅值比被测液位反射的有效回波大得多的虚假回波。同时，漩涡引起的不规则液位会对微波信号产生散射，从而引起有效信号的衰减，所以应避开他们。
( 2) 测量液位的场合，宜垂直向下安装。磁翻板的波束中心距容器壁的距离应大于由束射角、测量范围计算出来的zui低液位处的波束半径。
( 3) 对于有搅拌器的容器，磁翻板液位计的安装位置不要在搅拌器附近，因为搅拌时会产生不规则的漩涡，它会造成磁翻板信号的衰减。同时，搅拌器的叶片也会对微波信号造成虚假的回波，特别是被测物体的相对介电常数较小和低液位时，搅拌器所造成的影响更为严重。
( 4) 当磁翻板液位计用于测量腐蚀性和易结晶的物体液位时，为了防止介质对传感器的影响，制造厂一般都采用带有聚四氟乙烯测量窗的分离法兰式结构。应用这些部件的环境温度不能太高，聚四氟乙烯的zui高温度为200 摄氏度。为了避免高温对磁翻板天线的影响，也为了防止膜片上存在的结晶物影响仪表正常工作，要求法兰端面和zui高液位之间至少有100 － 800mm 的安全距离。