熔融槽液位的準確測量和控制是硝基復合肥生產中的重要參數,由于熔融硝酸銨的濃度在98%以上,極易結晶,為保證溶液不結晶,溫度需要控制在175℃左右,罐內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影響很大,那么非接觸式雷達液位計就成了主要測量儀表,我們今天看看雷達液位計在測量熔融硝酸銨過程中會出現哪些問題,又是如何解決的。
雷達液位計采用發射-反射-接收工作方式,雷達液位計的天線發射電磁波,被被測物體表面反射,再被天線接收,從發射到接收電磁波的時間與到液面的距離成正比。
雷達液位計記錄脈沖波經過的時間,電磁波的傳輸速度是恒定的,這樣就可以計算出液面到雷達天線的距離,從而知道液面到液面的液位。某公司使用的雷達液位計采用脈沖微波技術,天線系統發射頻率為6.3GHz、持續時間為0.8ns的脈沖波束,然后暫停278ns。在脈沖傳輸暫停期間,天線系統將作為接收器接收反射波,同時處理回波圖像數據,提供指令和電信號。
中心槽和熔體槽分別安裝了兩臺雷達液位計,兩次液位測量的測量值在“過程循環”期間波動較大。高液位檢測線很高,達到70~80dB,檢測線在循環過程中高于靜止狀態。
從現場觀察,這兩個儲罐的溢流口距儲罐頂部約0.25m,由于被測液位在循環過程中有波動,被測距離為0.4m,回波幅度為80dB,黑色檢測線在0.4m位置達到了78dB左右,在0.3m位置已經超過80dB,當被測液位達到或超過0.3m時,測量回波會被黑色檢測線淹沒。
此時,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。當液位達到最高時,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候不會丟失,測量恢復正常。
雷達液位計測量熔融硝酸銨液位時產生虛假回波,數據波動的問題也不是“疑難雜癥”,測量很多介質時這種問題也會出現。但產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。