作者：姚笑猛 抚顺石化洗涤剂厂技术副厂长
张国贤 西门子(中国)有限公司
摘要：介绍了一种采用四线制、24GHz、连续调频技术的雷达液位计— 西门子Sitrans LR400，它成功解决了抚顺石化洗涤剂厂的脂肪醇聚氧乙烯醚储仓的物位测量难题。
关键词：雷达液位计 脂肪醇聚氧乙烯醚 连续调频(FMCW) 四线制
Siemens Radar Level Solution in Synthetic Detergent Factory of Fushun Petrochemical Company
Author:
Zhang GuoXian, Siemens Ltd,. China
Abstract: This paper introduces the radar level measurement device—Sitrans LR400 which is with four-wired,24GHz,FMCW technology, it shows that LR400 has the best capability to solve the finish fatty alcohol polyethenoxy ether product tank level problem of Synthetic Detergent Factory of Fushun Petrochemical Company.
Keywords: Radar Level; fatty alcohol polyethenoxy ether; FMCW; Four-Wired
背景
中国石油抚顺石油化工公司合成洗涤剂厂是中国石油抚顺石油化工公司收购原抚顺醇醚化学厂及原抚顺化工资产重新组建而成的现代化企业，是中国石油抚顺石油化工公司确定的表面活性剂生产基地及“十一五”期间重点发展的支柱产业。该厂是亚洲规模最大、国内技术最先进的合成洗涤剂原料生产企业。
该厂的主要产品为脂肪醇聚氧乙烯醚(aeo2-aeo9)及壬基酚聚氧乙烯醚等系列产品。产品广泛应用于洗涤剂、农药、化妆品、纺织、涂料、造纸、皮革、塑料、食品、矿山、石油等领域，是高效能生物降解洗涤剂的主要原料和应用广泛的工业助剂。
随着装置规模的扩大，如何有效地实现全自动化控制，降低单位生产成本，是抚顺石化洗涤剂厂所面临的一个问题。其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的成品储仓的物位测量数据对于全厂资产管理控制是个重要的数据，但遗憾的是一直没有找到可靠的自动化物位测量解决方案。
解决方案
在一次西门子公司组织的技术研讨会上，我们了解到西门子公司的一款名为Sitrans LR400的雷达物位能够用于很好地测量PVC、PE粉末等塑料粉末的物位，这使我们产生了很大的兴趣。会后，我们和西门子的仪表工程师进行详细地了解，觉得LR400可能可以解决我们的这个物位测量难题。西门子公司也非常积极地给我们很多支持，针对我们的工况，请相关技术专家进行了分析和现场安装的指导等。
脂肪醇聚氧乙烯醚是洗衣粉的主要成分，基本特性和洗衣粉差不多。主要的测量难点是：
1、 介电常数很低。通过查阅了相关资料，我们知道了洗衣粉的介电常数非常低：约 1.4~1.5左右，由于低介电常数的介质容易被雷达波(电磁波)穿透，造成回波信号过于微弱 而无法测量，因此很多厂家提供的雷达式物位计基本上都无法使用。
2、 易结块，料堆安息角大。脂肪醇聚氧乙烯醚物料的特性比较粘，特别容易结块，而且物料堆较大的安息角也会使很多非接触的测量方式形成较为强烈的散射作用而是测量效果不佳。
3、 粉尘大。脂肪醇聚氧乙烯醚粉末采用气力输送的进料方式，因此仓内的粉尘非常大，干扰很大，能见度很低。
经西门子仪表的销售工程师的介绍，我们了解到了关于Sitrans LR400的一些技术特点：
1. 由于其独特的设计原理，使它能够测量最小至1.5介电常数的介质；
2. 四线制的设计，保证雷达液位计发射的能量最大化；
3. 连续调频(FMCW)的微波测量原理大大提高了仪表的测量可靠性；
4. 最小至8°的波束角(通常微波的发射频率越高，波束角可以做得越小)，可以有效地避开罐内和罐壁的各种干扰；
5. 独特的喇叭天线及防尘罩的设计，可以有效地防止物料的结块影响；
6. 专利的声智能回波处理技术，拥有全球超过70万台物位仪表的现场应用经验积累，是世界上最早推出、最强大的物位测量回波处理技术；
7. 简单易用，但功能强大的Labview和PDM调试软件提供了参数设置、记录回波图形、故障诊断、各种不同类型的回波干扰的处理等强大的功能；
8. 提供了本安防爆的红外线手操器作为调试工具，使调试工作变得安全、快速而简单。
通过沟通和了解后，我们对LR400测量脂肪醇聚氧乙烯醚料仓物位的方案非常有信心。由于我们是第一次使用该产品，西门子公司派工程师对现场的安装位置和安装方式，包括安装立管的长度等进行了设计和落实。通过简单的培训，我们也能够很好地掌握了使用一种红外线手操器来遥控调试LR400的参数设置方式。
使用效果
2006年2月，Sitrans LR400运到了现场。经过简单的安装和调试后，仪表就正常工作了。在半年多的使用过程中，LR400的表现非常稳定可靠，其间我们也让仪表工到现场用投尺进行测量比较，发现LR400的测量值相当准确。
图：Sitrans LR400在脂肪醇聚氧乙烯醚料仓上的使用
使用LR400的使用很好地解决了我们厂的物位测量难题，解放了现场工人的劳动强度，而且我们也相信这种非接触的测量方式可以满足免维护的要求，而且该表的设计使用寿命是10年，因此厂内对该表的成功使用也非常满意。
参考文献：
1、西门子（中国）有限公司. Sitrans LR400 雷达物（液）位计操作手册. 2005.2
2、杨成，葛广於. Siemens雷达液位计在上海赛科聚苯乙烯装置上的成功使用.石油化工自动化.2006.1
3、薄光印,物位测量技术在拉法基水泥中的应用,水泥技术,2006,2