【摘 要】 以DREXELBROOK公司的射頻導(dǎo)納液位開關(guān)為例，從結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用幾個(gè)方面進(jìn)行分析，使人們清楚的看到其在己內(nèi)酰胺裝置應(yīng)用的效果，從而更好的被利用在其它行業(yè)中。
1 射頻導(dǎo)納液位開關(guān)原理
點(diǎn)位射頻導(dǎo)納技術(shù)與電容技術(shù)的重要區(qū)別是采用了三端技術(shù)。在電路單元測(cè)量信號(hào)上引出一根線，經(jīng)同相放大器放大，其輸出與同軸電纜屏蔽層相連，然后又連到探頭的屏蔽層上（Cote-shield元件）。該放大器是一信號(hào)與輸入信號(hào)燈電位、同相位、同頻率但相互隔離。地線是同軸電纜中另一條好立的導(dǎo)線。由于同軸電纜的中心線與外層屏蔽存在上述關(guān)系，所以二者之間沒有電位差，也沒有電流流過(guò)，即沒有電流從中心線漏出來(lái)，相當(dāng)于二者之間沒有電容或電容等于零。因此電纜的溫度效應(yīng)，安裝電容等也就不會(huì)產(chǎn)生影響。
對(duì)于探頭上的掛料問(wèn)題，采用一種新的探頭結(jié)構(gòu)如圖，五層同心結(jié)構(gòu)：#里層是中心測(cè)桿，中間是Cote-shield屏蔽層，#外面是接地的安裝螺紋，用絕緣層將其分別隔離起來(lái)。圖4給出了探頭上掛料的等效電路。與同軸電路的情況是一樣的，中心測(cè)桿與屏蔽層之間沒有電勢(shì)差，即使傳感器元件上掛料阻抗很小，也不會(huì)有電流流過(guò)，電子儀器測(cè)量的僅僅是從探頭中心主要是到對(duì)面罐壁（地）的電流，因?yàn)镃ote-shield元件能阻礙電流沿探頭向上流向容器壁，因而對(duì)地電流只有經(jīng)探頭末端通過(guò)被測(cè)物料到對(duì)面容器壁。即U A =U B I AB =（U A -U B ）÷R=0。由于屏蔽層與容器壁之間存在電勢(shì)差，兩者之間雖有電流流過(guò)，但該電流不被測(cè)量，不影響測(cè)量結(jié)果。這樣就將測(cè)量端保護(hù)起來(lái)，不受掛料的影響。只有容器中的物位確實(shí)上升到中心測(cè)桿時(shí)，通過(guò)被測(cè)物料，中心測(cè)桿與地之間形成被測(cè)電流。
2 脈沖罐的工作特點(diǎn)
脈沖機(jī)構(gòu)的4個(gè)脈沖罐其中兩個(gè)作為吸料管，另外兩個(gè)作為排料罐。當(dāng)循環(huán)泵啟動(dòng)后，己內(nèi)酰胺水溶液就會(huì)從吸料罐進(jìn)入塔內(nèi)，一定時(shí)間后通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥排料罐與塔相連，己水液就會(huì)從塔內(nèi)流到排料罐，如此往復(fù)的循環(huán)，結(jié)果就是塔內(nèi)物料將以一定頻率上下波動(dòng)。脈沖罐內(nèi)的液位通過(guò)提供高壓氮或吹掃氮來(lái)控制到正常液位在一定范圍內(nèi)頻繁波動(dòng)，脈沖罐總高度僅1米左右，液位可在1秒內(nèi)從底部到頂部波動(dòng)N次，液位報(bào)警開關(guān)要求及時(shí)準(zhǔn)確的指示同時(shí)主控進(jìn)行計(jì)數(shù)聯(lián)鎖并將報(bào)警信息反饋給工藝操作人員。
其中的一個(gè)吸料罐和一個(gè)排料罐裝有玻璃板液位計(jì)，低液位報(bào)警器和高位開關(guān)。工藝要求高位開關(guān)反應(yīng)準(zhǔn)確以確保脈沖罐內(nèi)的液位高度，防止液位過(guò)高將脈沖罐頂部沖裂造成不必要的停車事故。脈沖罐內(nèi)的己水液為導(dǎo)電液體，液位開關(guān)的選取應(yīng)考慮這方面。
3 電極的材料與性能
射頻導(dǎo)納物位開關(guān)其測(cè)量電極是由內(nèi)極和外套兩部分組成，內(nèi)極材料316L，外套用H、A專用材料。此材料在3.4MPa壓力下可耐溫度220℃，而且耐酸堿度高，可在各種較苛刻的環(huán)境下工作。據(jù)此射頻導(dǎo)納物位開關(guān)的電極完全可以在己內(nèi)酰胺脈沖罐所控制的溫度與壓力下正常工作。
4 應(yīng)用實(shí)例
2015年10月，我事業(yè)部在大檢修期間將脈沖罐原電容式高、低液位開關(guān)（LSL7355/7357、LSH7356/7358）更換成美國(guó)DREXELBROOK公司的射頻導(dǎo)納料位開關(guān)。脈沖罐內(nèi)主要是己內(nèi)酰胺水溶液，為導(dǎo)電液體，受工況影響己水液的介電常數(shù)也會(huì)有不同程度的波動(dòng)，這就對(duì)液位開關(guān)的靈敏度有更高的要求。射頻導(dǎo)納液位開關(guān)應(yīng)該滿足要求。通過(guò)近半年的使用情況來(lái)看，儀表一經(jīng)標(biāo)定，工作就非常穩(wěn)定，而且對(duì)于工藝溫度和壓力的變化基本不受影響，能夠正常的反應(yīng)液位的高、低位。
5 綜述
通過(guò)使用我們認(rèn)為射頻導(dǎo)納液位開關(guān)是一種高可靠性、免維護(hù)的液位開關(guān)，安裝非常簡(jiǎn)單，即可螺紋安裝也可法蘭連接，尤其對(duì)于各種復(fù)雜惡劣的場(chǎng)合以及不同粘性導(dǎo)電介質(zhì)通用性非常高，其特點(diǎn)是：
（1）利用調(diào)頻原理增強(qiáng)了抗電信號(hào)干擾性
（2）不僅可以檢測(cè)電容，還可檢測(cè)電阻與電感，與電容式物位計(jì)相比增加了可靠性與準(zhǔn)確性。
（3）解決了傳感器根部掛料的問(wèn)題。
（4）對(duì)于導(dǎo)電介質(zhì)能夠正確的做出反應(yīng)，并且靈敏度較高。
（5）儀表標(biāo)定后，維護(hù)量幾乎為零。它是通過(guò)變頻自動(dòng)調(diào)校。
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