【摘 要】 以DREXELBROOK公司的射頻導納液位開關為例，從結構、原理和應用幾個方面進行分析，使人們清楚的看到其在己內(nèi)酰胺裝置應用的效果，從而更好的被利用在其它行業(yè)中。
1 射頻導納液位開關原理
點位射頻導納技術與電容技術的重要區(qū)別是采用了三端技術。在電路單元測量信號上引出一根線，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）。該放大器是一信號與輸入信號燈電位、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線。由于同軸電纜的中心線與外層屏蔽存在上述關系，所以二者之間沒有電位差，也沒有電流流過，即沒有電流從中心線漏出來，相當于二者之間沒有電容或電容等于零。因此電纜的溫度效應，安裝電容等也就不會產(chǎn)生影響。
對于探頭上的掛料問題，采用一種新的探頭結構如圖，五層同心結構：#里層是中心測桿，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。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，中心測桿與屏蔽層之間沒有電勢差，即使傳感器元件上掛料阻抗很小，也不會有電流流過，電子儀器測量的僅僅是從探頭中心主要是到對面罐壁（地）的電流，因為Cote-shield元件能阻礙電流沿探頭向上流向容器壁，因而對地電流只有經(jīng)探頭末端通過被測物料到對面容器壁。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差，兩者之間雖有電流流過，但該電流不被測量，不影響測量結果。這樣就將測量端保護起來，不受掛料的影響。只有容器中的物位確實上升到中心測桿時，通過被測物料，中心測桿與地之間形成被測電流。
2 脈沖罐的工作特點
脈沖機構的4個脈沖罐其中兩個作為吸料管，另外兩個作為排料罐。當循環(huán)泵啟動后，己內(nèi)酰胺水溶液就會從吸料罐進入塔內(nèi)，一定時間后通過旋轉閥排料罐與塔相連，己水液就會從塔內(nèi)流到排料罐，如此往復的循環(huán)，結果就是塔內(nèi)物料將以一定頻率上下波動。脈沖罐內(nèi)的液位通過提供高壓氮或吹掃氮來控制到正常液位在一定范圍內(nèi)頻繁波動，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N次，液位報警開關要求及時準確的指示同時主控進行計數(shù)聯(lián)鎖并將報警信息反饋給工藝操作人員。
其中的一個吸料罐和一個排料罐裝有玻璃板液位計，低液位報警器和高位開關。工藝要求高位開關反應準確以確保脈沖罐內(nèi)的液位高度，防止液位過高將脈沖罐頂部沖裂造成不必要的停車事故。脈沖罐內(nèi)的己水液為導電液體，液位開關的選取應考慮這方面。
3 電極的材料與性能
射頻導納物位開關其測量電極是由內(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)此射頻導納物位開關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 應用實例
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（LSL7355/7357、LSH7356/7358）更換成美國DREXELBROOK公司的射頻導納料位開關。脈沖罐內(nèi)主要是己內(nèi)酰胺水溶液，為導電液體，受工況影響己水液的介電常數(shù)也會有不同程度的波動，這就對液位開關的靈敏度有更高的要求。射頻導納液位開關應該滿足要求。通過近半年的使用情況來看，儀表一經(jīng)標定，工作就非常穩(wěn)定，而且對于工藝溫度和壓力的變化基本不受影響，能夠正常的反應液位的高、低位。
5 綜述
通過使用我們認為射頻導納液位開關是一種高可靠性、免維護的液位開關，安裝非常簡單，即可螺紋安裝也可法蘭連接，尤其對于各種復雜惡劣的場合以及不同粘性導電介質通用性非常高，其特點是：
（1）利用調頻原理增強了抗電信號干擾性
（2）不僅可以檢測電容，還可檢測電阻與電感，與電容式物位計相比增加了可靠性與準確性。
（3）解決了傳感器根部掛料的問題。
（4）對于導電介質能夠正確的做出反應，并且靈敏度較高。
（5）儀表標定后，維護量幾乎為零。它是通過變頻自動調校。
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