熔融槽液位的準(zhǔn)確測量和控制是硝基復(fù)合肥生產(chǎn)中的重要參數(shù),由于熔融硝酸銨的濃度在98%以上,極易結(jié)晶,為保證溶液不結(jié)晶,溫度需要控制在175℃左右,罐內(nèi)還有一定量的高溫蒸汽,因此對采用接觸式測量原理的液位計(jì)影響很大,那么非接觸式雷達(dá)液位計(jì)就成了主要測量儀表,我們今天看看雷達(dá)液位計(jì)在測量熔融硝酸銨過程中會(huì)出現(xiàn)哪些問題,又是如何解決的。
雷達(dá)液位計(jì)采用發(fā)射-反射-接收工作方式,雷達(dá)液位計(jì)的天線發(fā)射電磁波,被被測物體表面反射,再被天線接收,從發(fā)射到接收電磁波的時(shí)間與到液面的距離成正比。
雷達(dá)液位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)過的時(shí)間,電磁波的傳輸速度是恒定的,這樣就可以計(jì)算出液面到雷達(dá)天線的距離,從而知道液面到液面的液位。某公司使用的雷達(dá)液位計(jì)采用脈沖微波技術(shù),天線系統(tǒng)發(fā)射頻率為6.3GHz、持續(xù)時(shí)間為0.8ns的脈沖波束,然后暫停278ns。在脈沖傳輸暫停期間,天線系統(tǒng)將作為接收器接收反射波,同時(shí)處理回波圖像數(shù)據(jù),提供指令和電信號(hào)。
中心槽和熔體槽分別安裝了兩臺(tái)雷達(dá)液位計(jì),兩次液位測量的測量值在“過程循環(huán)”期間波動(dòng)較大。高液位檢測線很高,達(dá)到70~80dB,檢測線在循環(huán)過程中高于靜止?fàn)顟B(tài)。
從現(xiàn)場觀察,這兩個(gè)儲(chǔ)罐的溢流口距儲(chǔ)罐頂部約0.25m,由于被測液位在循環(huán)過程中有波動(dòng),被測距離為0.4m,回波幅度為80dB,黑色檢測線在0.4m位置達(dá)到了78dB左右,在0.3m位置已經(jīng)超過80dB,當(dāng)被測液位達(dá)到或超過0.3m時(shí),測量回波會(huì)被黑色檢測線淹沒。
此時(shí),有效回波丟失,傳感器將以下多次虛假回波作為測量值,這就是測量值跳躍的原因。當(dāng)液位達(dá)到最高時(shí),距離也可控制在0.7~0.8m的位置。從回波曲線來看,0.7m的位置,黑色檢測線也是約為70分貝。如果有效回波還是80dB,可以保證它有10dB的絕對值,這樣就可以保證有效回波在液位高的時(shí)候不會(huì)丟失,測量恢復(fù)正常。
雷達(dá)液位計(jì)測量熔融硝酸銨液位時(shí)產(chǎn)生虛假回波,數(shù)據(jù)波動(dòng)的問題也不是“疑難雜癥”,測量很多介質(zhì)時(shí)這種問題也會(huì)出現(xiàn)。但產(chǎn)生該問題的原因各不相同,我們需要“對癥下藥”,才可解決問題。