E+H雷達液位計在液氨球罐中的應用

韓東杰 張凱

摘 要：針對E+H雷達液位計在化工儲罐上的應用，特別是在液氨球罐中的使用情況進行重點的分析論述，對雷達液位計的工作原理、選型、安裝和調試過程中應注意的問題及解決方法進行闡述，并與其他類型的液位計進行比較，得出雷達液位計是一種非接觸式儀表，不與被測介質直接接觸，受溫度、壓力等影響較小，同時具有故障報警及自診斷功能，無須進入罐內就可以在線安裝、檢修，可遠程進行參數修改、監控，維護方便，操作簡單，克服了接觸式液位計的許多缺點，節省了設備的維修費用，同時有效地保障了設備和人身的安全，提高了液位指示的精度及準確性，滿足生產的需要。

關鍵詞：非接觸式液位計;雷達液位計;E+H雷達液位計的應用

在化工生產中，化工儲罐的多樣性，導致液位計的類型多樣性，常見的有雷達液位計、伺服液位計、浮子液位計、外貼式吶波液位計等等。由于化工物料本身的易燃易爆及有毒性，同時受環境溫度的影響較大，物料本身的特殊性，無論采取哪種的測量方式都要求儀表在測量的過程中要保障測量的準確性及故障率低。

特別是對液氨球罐液位測量。由于液氨具有強烈的氣味性和腐蝕性，導致測量難度的增加。當空氣中的液氨濃度過高時，對現場的儀表會產生強烈的腐蝕，導致儀表的故障率提高。所以如何準確測量液氨球罐一直以來困擾著儀表維護人員。

為解決測量問題，我們開始采用外貼式吶波液位計，但是由于吶波液位計探頭位于球罐底部進氨罐主管道旁邊，液位計在向球罐內進液時經常出現異常波動，導致工藝狀況的不穩。同時，由于液位計采用的是雙向探頭定位法（球罐底部和球罐中部），在液位到達或超過中部探頭后，常常出現液位顯示不準等異常現象，導致液位顯示失真，給正常生產帶來一定的影響。

隨后經過多方比較，最終選擇使用雷達液位計。雷達液位計是一種非接觸式的測量儀表，無須進罐即可在線安裝、檢修。它采用的是微波技術進行液位的測量，維修簡單、可靠性高、安裝容易，并且由于是頂部安裝，克服了進液時液位波動的弊端，并且在絕大多數情況下不受介質特性的變化（包括密度和黏度變化）的影響，具有較高的測量精度。此外，雷達液位計不與被測介質直接接觸，受溫度、壓力、氣體等影響較小，并具有故障報警及自診斷功能，可遠程修改、監控參數，有效地保障了維護人員的安全性。

經過近五年的使用，除安裝、調試和由于工況的特殊原因造成的一些問題外，現儀表運行平穩、指示準確。不僅節省了設備的維修費用，還有效地保障了設備和人身安全，提高了液位指示的準確性，滿足了工藝生產的需要。

1、雷達液位計的輸入輸出原理

雷達液位計通過天線接收發射器發出后反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路后，通過內部的微處理器對信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產生的回波，通過物料表面的距離與脈沖的時間行程成正比關系得出真實液位。再通過輸入空罐和滿罐等參數的設定，將其空罐、滿罐分別對應4mA和20mA輸出，如顯示為數字輸出型，則分別對應0%和100%即可。

2、雷達液位計的設定

雷達液位計在初次安裝過程中，要根據實際情況進行參數設定，以此來保障液位計的顯示準確性，具體參數設定如下圖所示：

3、雷達液位計常見故障及處理

（1）故障現象

液面不平靜，如：加注、放空、攪拌時，測量值偶然會跳到最高值

故障原因

信號被不平靜液位削弱，導致回波干擾較強

故障處理

做干擾抑制將過程條件設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）故障現象

在加注、放空的過程中，測量值跳至低值

故障原因

出現多重回波

故障處理

檢查罐體型是否設定一致，或調整盲區范圍，如有必要，也可使用導波管

（3）故障現象

E641失波

故障原因

回波太弱

故障處理

重新做空罐標定或檢查參數設定是否不合適，回波抑制，如有必要，可更改安裝位置

3.結論

綜上論述，現場液位計使用中，雷達液位計具有以下優勢：

（1）基本不需要維護。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性氣體和蒸汽、溫度、壓力的影響。而且，由于是回波反射測距的原理，不與介質直接接觸，對雷達液位計來說，也不存在磨損和腐蝕等問題，因此基本不需要維護。

（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，相對其他液位測量方式，精度一般能達到使用要求。

（3）遠程控制和自診斷功能。雷達液位計是非接觸式的測量儀表，無須進罐就可以在線安裝、檢測，可遠程修改、監控參數、故障報警和自診斷功能。

（4）維護費用較低，安全性能高。雷達液位計不存在腐蝕和磨損等缺點，節省了設備維護的費用，同時有效保障了設備和人身的安全，提高了液位指示準確性，滿足工藝的需求。

近些年雷達液位計在化工領域的應用越來越多，以及E+H公司的新技術新產品的研發，越來越多崗位逐漸地替換了舊式的液位測量方法，隨著雷達技術不斷發展和技術成熟，雷達液位計將逐步成為化工液位測量中重要的一部分。

參考文獻：

（1）E+H公司，雷達液位計操作手冊 2007.2.

（2）雷達液位計測量原理的分析及應用探索 化工自動化 2005.

作者簡介：

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