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獨立的導線。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：最里層是中心測桿，中間是Cote-shield屏蔽層，最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。當循環泵啟動后，己內酰胺水溶液就會從吸料罐進入塔內，一定時間后通過旋轉閥排料罐與塔相連，己水液就會從塔內流到排料罐，如此往復的循環，結果就是塔內物料將以一定頻率上下波動。脈沖罐內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頻繁波動，脈沖罐總高度僅1米左右，液位可在1秒內從底部到頂部波動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聯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極和外套兩部分組成，內極材料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境下工作。據此射頻導納物位開關的電極完全可以在己內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。脈沖罐內主要是己內酰胺水溶液，為導電液體，受工況影響己水液的介電常數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，儀表一經標定，工作就非常穩定，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。