1.工藝概況
蘭州石化公司催化劑廠是生產煉油催化劑的生產企業│✘，為了滿足市場需求│✘，2002年該廠投資新建的第三套分子篩裝置│✘，即6kt/a超穩分子篩裝置▩✘₪。其生產過程分為導向劑配製│✘，成膠│✘，晶化│✘，含鈉離子的Y型分子篩過濾│✘，一膠一焙│✘，二膠二焙│✘，母液回收等工藝▩✘₪。其生產介質很特殊▩▩☁：導向劑有很
強的粘性│✘，從晶化開始生產介質都有不同程度的腐蝕性│✘，而晶化罐裡的介質正常生產要求結晶度達85%(實際達到92%)│✘，真空罐裡的真空度非常高▩✘₪。要求所有罐的液位訊號進DCS▩✘₪。對這些罐裡的液位用普通儀表很難準確測量▩✘₪。該廠採用非接觸式雷達液位計測量這些罐的液位▩✘₪。
瑞典SAAB公司是世界上生產雷達液位計的重要廠商▩✘₪。雷達液位計適用於所有石油••、化工介質│✘，其品種繁多│✘，規格齊全│✘，適用於各種物質和各類裝置▩✘₪。雷達液位計可分為控制測量用和收發計量用│✘，前者精度可低些（也可以選高的）│✘，士5mm左右│✘，4~20mA輸出│✘，價格低；後者精度高│✘，士1mm(特殊要求可達士0.1mm)誤差▩✘₪。雷達探測器有連續波調頻和脈衝兩種體制│✘，現介紹SAAB連續波調頻雷達原理│✘，在雷達液位計的變送器頭部有一個雷達波發生器│✘，產生雷達微波│✘，此微波透過導波單元引到天線並向下發射│✘，遇到障礙物（金屬│✘，液麵等）部分被吸收│✘，部分被反射▩✘₪。儀表接受反射波│✘，其差頻正比於距離S,按以下公式計算出液位L▩✘₪。
L=L1+L2+R-G-S
其中
L1-雷達頭電氣長度；
L2-雷達頭連線長度；
R-儲罐高度；
G-人工檢測口到雷達液位計參考點距離│✘，有“十”或“一”│✘，可設定為“0”；
S-儀表測量的空高（天線以下到液體表面間的距離)▩✘₪。
3.雷達液位計的選型
1)第一個和第二個導向劑配製罐罐體較小│✘，攪拌漿相對較大│✘，罐體與漿間的空隙太小（僅僅有300mm),即使雷達波發散角只有10°│✘，也無法避開攪拌漿而到達罐底的液麵│✘，因此選用SAABTankRadar RTG40-G型雷達液位計▩✘₪。依靠其強大的軟體功能濾除攪拌漿對測量的影響▩✘₪。
RTG40-G雷達液位計的主要效能指標如下▩✘₪。
操作原理▩▩☁：10GHz調頻連續波(FMCW)雷達；微波功率▩▩☁：zui大1.0mW;
主要輸出▩▩☁：模擬4~20mA,有源或無源+數字Hart(可選)│✘，SAAB TFL/2匯流排（頻移鍵控(FSK)符合Modbus協議)或ProfibusDP;
輔助輸出▩▩☁：模擬4~20mA電流有源或無源；
訊號處理▩▩☁：快速傅氏變換演算法(FFT),回波處理器(Echofixer),快速高精度訊號技術(FHASTTM),多回波跟蹤(METTM);
電源▩▩☁：100~240VAC50/60Hz,zui大功率10W;
壓力▩▩☁：真空到790Psi(1psi=6895Pa,下同)；
溫度▩▩☁：罐溫-40~400℃▩▩☁：環境溫度-40~70C:
精度▩▩☁：士5mm;
測量範圍▩▩☁：0~99m;
質量▩▩☁：8kg(不包括法蘭)；
重新整理時間▩▩☁：200ms▩✘₪。
2)由於晶化罐罐體較大│✘，攪拌漿與罐體間的空隙較大(600mm以上)以及真空罐無攪拌│✘，對於這些罐該選用雷達液位計▩✘₪。雷達液位計採用24GHz雷達波和先進的電子技術使其有小的天線尺寸和保持窄的波束▩✘₪。大大減輕了雷達液位計的質量和體積│✘，很容易達到10°的波束髮散角（只要101.6mm的天線）▩✘₪。
本雷達液位計的主要效能指標如下▩✘₪。
操作原理▩▩☁：24GHz調頻連續波(FMCW)雷達；
微波功率▩▩☁：zui大1.0mW;
輸出▩▩☁：模擬4~20mA,有源或無源+數字Hart;
電源▩▩☁：90~250VAC 50/60Hz,zui大功率10.5W;
壓力▩▩☁：真空到155psi;
溫度▩▩☁：罐溫-40~190℃│✘，環境溫度-20~55℃；
精度▩▩☁：土5mm;
測量範圍▩▩☁：0.2~30m;
質量▩▩☁：14kg(包括法蘭)；
重新整理時間▩▩☁：3s;
防護等級▩▩☁：NEMA4X,CSA4X類│✘，IP66▩✘₪。
4.安裝除錯注意事項
1)為了防止被生產介質腐蝕│✘，雷達液位計帶有一個聚四氟乙烯(PTFE)隔離窗▩✘₪。SAAB雷達的錐形隔離窗錐頂向上│✘，APEX雷達的隔離窗錐頂向下│✘，在應用中筆者發現錐頂方向不對有時會出現測量不正確▩✘₪。隔離窗一定要正確安裝▩✘₪。
2)雷達天線安裝時應避開進料口••、進料簾••、漩渦│✘，如圖1所示▩✘₪。
3)雷達液位計有幾個重要引數是▩▩☁：上盲區│✘，下盲區(SAAB無)│✘，液位參考點│✘，4mA時的液位│✘，20mA時的液位│✘，SAAB雷達的濾波曲線（需在計算機上設定)等│✘，如圖2所示▩✘₪。這幾個引數設好了雷達液位計就幾乎不需維護▩✘₪。
5.結束語
在決定是否在第三套分子篩上使用雷達液位計前│✘，筆者在該廠第二套分子篩裝置上用多種雷達液位計做過對比試驗│✘，zui終才決定使用上述兩種▩✘₪。經過兩年多時間│✘，兩套分子篩的雷達液位計一直用得很好▩✘₪。第三套分子篩自開車到現在以來也一直用得很好▩✘₪。解決了以前分子篩裝置液位儀表需經常維修的問題▩✘₪。