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摘要：本文主要简介导波雷达液位计在多晶硅生产行业后处理环节中的应用，尤其在浆料系统中用于测量水解器的液位。以本单位所用的水滴型雷达液位计为例进行说明。在浆料系统中所用的水滴型导波雷达液位计经常出现易结晶、易干扰的问题，最终影响测量。为了消除测量误差，提高仪表的正常使用周期，减少设备停用时间以及仪表维护人员的工作量，对水滴型雷达液位计进行改造，在原来导波雷达法兰盘的下面加入一短接，此短接的结构为法兰连接式短接，在短接底部有与水滴同轴且外径相同的小孔，在短接侧面通入稍大于设备内压力的高纯氮气。在测量过程中短接进行保护水滴液位计，氮气将短接内的预结晶物通入小孔吹入水解器内，保证短接内部干净无物
关键词：雷达液位计 浆料系统 技术改造 故障与维修
一、前言
液位是工业生产过程中反映生产过程稳定，保证工业生产正常运行、 高效节能的重要参数之一， 因此在生产现场中的容器和储罐上广泛使用液位变送器，以便对生产过程中的液位进行有效的检测和控制。
在多晶硅行业生产企业中，大多数工艺介质均为腐蚀性、毒性较强的介质，在多晶硅生产后处理环节的浆料系统中用于测量水解器的液位也至关重要，无论何种测量液位的方式，在腐蚀性、毒性较强的介质中均会出现不同程度的损坏以及造成测量波动，为了提高测量的精度，保证运行平稳，延长使用寿命，选择了水滴型导播雷达液位计，但此液位计在使用后期经常出现易结晶、易干扰的问题，最终影响测量。为了消除测量误差，提高仪表的正常使用周期，减少设备停用时间以及仪表维护人员的工作量，对水滴型雷达液位计进行技术改造。因此，提供一种抗干扰的方法，将易结晶、易干扰的问题彻底解决。
二、雷达液位计的应用
雷达液位计是由发射器头和天线部分组成，发射器以连续变化的频率向液体表面发送微波信号。当被反射的信号返回到天线时，它便与正在送出去的信号混合。由于发射器连续地改变被发射信号的频率，在发射与反射信号之间将会有 一个频率差。该液位计把这两个信号混合起来，产生了正比于至液体表面距离的低频信号。这信号可很精确地测量，能实现快速、可靠与精确的液位测量。
雷达液位计的主要特点：1）雷达液位计采用一体化设计，无可动部件，不存在机械磨损，使用寿命长；2）雷达液位计测量时发出的电磁波能够穿过真空，不需要传输媒介，具有不受大气、蒸气、槽内挥发雾影响的特点： 3）雷达液位计几乎能用于所有液体的液位测量。电磁波在液位表面反射时，信号会衰减，当信号衰减过小时，会导致雷达液位计无法测到足够的电磁波信号；4）采用非接触式测量，不受槽内液体的密度、浓度等物理特性的影响；5）测量范围大，可用于高温、高压的液位测量。
三、改造方案
在多晶硅生产后处理环节的浆料系统中用于测量水解罐液位时，所用的水滴型雷达液位计经常出现的问题：1)易结晶问题 ；2）易干扰的问题；3）易腐蚀；4）测量不准确；5）维护工作量大。为此，对水滴型雷达液位计进行改造。
如图1所示：原导波雷达液位计安装在水解罐上时，由于介质易结晶、易腐蚀的特点，所以在雷达波天线（10）上结满物料，造成严重腐蚀且严重影响测量精度。为此在原液位计上进行改造，如图2所示。
具体设计内容为：在原来导波雷达法兰盘（1）的下面焊接一短接（3），此短接的结构为法兰连接式短接，在短接（3）底部有与水滴同轴且外径相同的小孔（8），保证了雷达波的发送和接收。在短接内侧焊接2路?10不锈钢管（4和5），不锈钢圆环上设有均匀的下45度小孔，自来水通过上部?10不锈钢管（4）的小孔进入短接（3）内，对雷达波天线（10）进行清洗，同样的，高纯氮气通过下部?10不锈钢管（5）的小孔进入短接（3）内，对雷达波天线（10）进行吹扫，通入短接（3）内的高纯氮气和工业水压力稍大于设备（水解罐）内部压力，最后高纯氮气和自来水通过小孔（8）进入水解罐中。在测量过程中短接进行保护水滴液位计，氮气和水将短接内的预结晶物通过小孔（8）吹入水解罐内，保证短接内部干净无物，提高测量精度，消除结晶现象，减少维护工作量。
1-雷达法兰盘 2-水解罐法兰盘 3-短接 4- ?10不锈钢管（通自来水）
5- ?10不锈钢管（通高纯氮气） 6-截止阀（通自来水） 7-截止阀（通高纯氮气） 8-小孔 9-液位显示表头 10-水解罐
四、常见故障与维修
水滴型导波雷达液位计长期在浆料系统中使用期间，出现的主要故障现象有：
1）雷达波天线易结晶、易腐蚀，导致测量不准，对此要定期进行清洗、擦拭，保证雷达波天线干净无黏贴物；
2）雷达液位计现场显示与主控室显示数值不一致，导致主控室操作人员误操作，造成运行不稳定，甚至酿成安全事故，对此，要不定期检查现场液位计的显示情况；
3）测量值失真，即当罐内液位变化时，雷达液位计显示恒值（假值），对此可通过断电重启或者进行空频谱标定来解决；
五、小结
雷达液位计是一种高可靠高性能仪表，在实际运用中，仪表本体的故障率是非常低的，主要故障基本上都是由于现场使用环境恶劣造成的。所以，通过对雷达液位计的改造和改变雷达液位计的安装可以很大程度降低雷达液位计故障率高的问题。
参考文献
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[4]雷达液位计在原油储油罐上的应用[J]. 谭梦奇,王辉. 油气田地面工程. 2015(04)
论文作者:任红强,李彦斌,解成松
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签：液位计论文; 测量论文; 水滴论文; 导波论文; 小孔论文; 氮气论文; 液位论文; 《防护工程》2017年第19期论文;