摘要：主要介紹了四氟磁翻板液位計(jì)的測量原理及空譜測量技術(shù)，列舉四氟磁翻板液位計(jì)在粒堿液位測量的現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用，了解其主要特點(diǎn)，并總結(jié)了四氟磁翻板液位計(jì)在設(shè)計(jì)安裝中的注意事項(xiàng)以及常見的故障處理方法。

隨著化工生產(chǎn)的自動(dòng)化程度的提高，控制系統(tǒng)現(xiàn)場儀表的應(yīng)用越來越廣泛。儀表進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，新型儀表不斷出現(xiàn)。四氟磁翻板液位計(jì)就是近幾年開始應(yīng)用的新型測量儀表，在石油、化工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，尤其適用于各種高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕的惡劣環(huán)境。

山東濱化集團(tuán)東瑞化工有限責(zé)任公司的10萬噸年粒堿系統(tǒng)裝置擁有兩套成品粒堿料倉。粒堿即粒狀燒堿，是固體燒堿( 氫氧化鈉) 產(chǎn)品的一種，放置在空氣中會(huì)吸收空氣中的水分發(fā)生潮解，與二氧化碳反應(yīng)發(fā)生變質(zhì)，并且在堆積的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的堿塵，另外粒堿具有較強(qiáng)的腐蝕性。根據(jù)粒堿的以上物理特性，經(jīng)過多方考證和咨詢，我公司決定使用由德國思科公司推出的四氟磁翻板液位計(jì)來對粒堿料倉的液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

四氟磁翻板液位計(jì)大量增加了智能化設(shè)計(jì)，與市場中的大多數(shù)產(chǎn)品相比，具有許多突出的他點(diǎn)，例如: 全范圍的智能化處理、更強(qiáng)的信號與干擾信號辨別能力、小信號自動(dòng)增益的處理能力; 通過雙端口技術(shù)、先進(jìn)的表面跟蹤能力以及抗冷凝和防塵天線，提供*佳性能和正常運(yùn)行時(shí)間; 具備多種過程連接件、材質(zhì)、天線和高低頻率型號，在應(yīng)用方面提供高靈活性; 可以用于容器中有各種干擾物體，介質(zhì)中有泡沫、有粉塵、液面有明顯的顫抖;其測量原理和精度不受介質(zhì)密度、溫度、壓力及其介質(zhì)腐蝕性等工藝條件的影響，從而該產(chǎn)品有廣泛的適應(yīng)性和高穩(wěn)定性。

四氟磁翻板液位計(jì)在粒堿液位測量中的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)過4年多的使用，我公司粒堿料倉使用的四氟磁翻板液位計(jì)運(yùn)行情況相當(dāng)穩(wěn)定，且指示準(zhǔn)確，既節(jié)省了儀表維護(hù)費(fèi)用，又有效保障了設(shè)備和人生安全，提高了液位指示的準(zhǔn)確性，保障了工藝正常生產(chǎn)。粒堿料倉上半部分位移圓柱體，而下半部分是一錐體的形狀。

下料口位于設(shè)備的一側(cè)，將四氟磁翻板液位計(jì)安裝在料倉錐形體正上方，將錐形體底部向上的一段距離設(shè)置為測量死區(qū)，將其不作為液位的測量數(shù)值，這樣固體堿在料倉的一側(cè)會(huì)不斷堆積，當(dāng)料堆積到一定程度時(shí)，就會(huì)大量的向另一側(cè)塌方，液位也會(huì)突然地大幅度變化。由于四氟磁翻板液位計(jì)是工作頻段為24G－26GHz的一種調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)原理的非接觸式磁翻板，它以2GHz頻率為單位的連續(xù)掃描，通過天線向外發(fā)射，由于頻率的提高，帶寬加大，使得同等發(fā)射角度下，天線的尺寸可大大減小，所需要的功耗大大降低可以保證更大的傳輸距離，更高的精度。由于頻率的提高，同時(shí)會(huì)帶來更多的反射，以上粒堿料倉中液位的不規(guī)則變化性都會(huì)引起反射，四氟磁翻板液位計(jì)使用了空頻譜分析技術(shù)，在始設(shè)置時(shí)對料倉進(jìn)行頻譜分析，將各種干擾源或變化的物體進(jìn)行頻譜記錄，相當(dāng)于先記錄各種干擾源的頻譜，在進(jìn)行正常測量時(shí)，將包括各種干擾源和被測液位的頻譜全部檢測出來，然后結(jié)合空頻譜進(jìn)行相關(guān)分析，生成相關(guān)譜，將各種固定干擾從測量信號中刪除，只剩下所需要液位的譜，此方法大大提高了抗干擾能力和對現(xiàn)場各種工況的適應(yīng)能力，可以應(yīng)用于以上液位不規(guī)則變化的工況，這是許多同類產(chǎn)品所不具備的。

四氟磁翻板液位計(jì)的安裝注意事項(xiàng)

(1) 安裝四氟磁翻板液位計(jì)時(shí)，應(yīng)避開進(jìn)料口，進(jìn)料簾和漩渦，因?yàn)橐后w在注入時(shí)會(huì)產(chǎn)生幅值比被測液位反射的有效回波大得多的虛假回波。同時(shí)，漩渦引起的不規(guī)則液位會(huì)對微波信號產(chǎn)生散射，從而引起有效信號的衰減，所以應(yīng)避開他們。

(2) 測量液位的場合，宜垂直向下安裝。磁翻板的波束中心距容器壁的距離應(yīng)大于由束射角、測量范圍計(jì)算出來的*低液位處的波束半徑。

(3) 對于有攪拌器的容器，四氟磁翻板液位計(jì)的安裝位置不要在攪拌器附近，因?yàn)閿嚢钑r(shí)會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的漩渦，它會(huì)造成磁翻板信號的衰減。同時(shí)，攪拌器的葉片也會(huì)對微波信號造成虛假的回波，特別是被測物體的相對介電常數(shù)較小和低液位時(shí)，攪拌器所造成的影響更為嚴(yán)重。

(4) 當(dāng)四氟磁翻板液位計(jì)用于測量腐蝕性和易結(jié)晶的物體液位時(shí)，為了防止介質(zhì)對傳感器的影響，制造廠一般都采用帶有聚四氟乙烯測量窗的分離法蘭式結(jié)構(gòu)。應(yīng)用這些部件的環(huán)境溫度不能太高，聚四氟乙烯的*高溫度為200攝氏度。為了避免高溫對磁翻板天線的影響，也為了防止膜片上存在的結(jié)晶物影響儀表正常工作，要求法蘭端面和*高液位之間至少有100－800mm的安全距離。