1　射频导纳液位开关原理

        点位射频导纳技术与电容技术的重要区别是采用了三端技术。在电路单元测量信号上引出一根线，经同相放大器放大，其输出与同轴电缆屏蔽层相连，然后又连到探头的屏蔽层上（Cote-shield元件）。该放大器是一信号与输入信号灯电位、同相位、同频率但相互隔离。地线是同轴电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也没有电流流过，即没有电流从中心线漏出来，相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应，安装电容等也就不会产生影响。

        对于探头上的挂料问题，采用一种新的探头结构如图，五层同心结构：最里层是中心测杆，中间是Cote-shield屏蔽层，最外面是接地的安装螺纹，用绝缘层将其分别隔离起来。图4给出了探头上挂料的等效电路。与同轴电路的情况是一样的，中心测杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感器元件上挂料阻抗很小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从探头中心主要是到对面罐壁（地）的电流，因为Cote-shield元件能阻碍电流沿探头向上流向容器壁，因而对地电流只有经探头末端通过被测物料到对面容器壁。即U A =U B I AB =（U A -U B ）÷R=0。由于屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间虽有电流流过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量端保护起来，不受挂料的影响。只有容器中的物位确实上升到中心测杆时，通过被测物料，中心测杆与地之间形成被测电流。

 

2　脉冲罐的工作特点

        脉冲机构的4个脉冲罐其中两个作为吸料管，另外两个作为排料罐。当循环泵启动后，己内酰胺水溶液就会从吸料罐进入塔内，一定时间后通过旋转阀排料罐与塔相连，己水液就会从塔内流到排料罐，如此往复的循环，结果就是塔内物料将以一定频率上下波动。脉冲罐内的液位通过提供高压氮或吹扫氮来控制到正常液位在一定范围内频繁波动，脉冲罐总高度仅1米左右，液位可在1秒内从底部到顶部波动N次，液位报警开关要求及时准确的指示同时主控进行计数联锁并将报警信息反馈给工艺操作人员。

 

        其中的一个吸料罐和一个排料罐装有玻璃板液位计，低液位报警器和高位开关。工艺要求高位开关反应准确以确保脉冲罐内的液位高度，防止液位过高将脉冲罐顶部冲裂造成不必要的停车事故。脉冲罐内的己水液为导电液体，液位开关的选取应考虑这方面。

 

3　电极的材料与性能

        射频导纳物位开关其测量电极是由内极和外套两部分组成，内极材料316L，外套用H、A专用材料。此材料在3.4MPa压力下可耐温度220℃，而且耐酸碱度高，可在各种较苛刻的环境下工作。据此射频导纳物位开关的电极完全可以在己内酰胺脉冲罐所控制的温度与压力下正常工作。

 

4　应用实例

        2015年10月，我事业部在大检修期间将脉冲罐原电容式高、低液位开关（LSL7355/7357、LSH7356/7358）更换成美国DREXELBROOK公司的射频导纳料位开关。脉冲罐内主要是己内酰胺水溶液，为导电液体，受工况影响己水液的介电常数也会有不同程度的波动，这就对液位开关的灵敏度有更高的要求。射频导纳液位开关应该满足要求。通过近半年的使用情况来看，仪表一经标定，工作就非常稳定，而且对于工艺温度和压力的变化基本不受影响，能够正常的反应液位的高、低位。

 

5　综述

        通过使用我们认为射频导纳液位开关是一种高可靠性、免维护的液位开关，安装非常简单，即可螺纹安装也可法兰连接，尤其对于各种复杂恶劣的场合以及不同粘性导电介质通用性非常高，其特点是：

（1）利用调频原理增强了抗电信号干扰性

（2）不仅可以检测电容，还可检测电阻与电感，与电容式物位计相比增加了可靠性与准确性。

（3）解决了传感器根部挂料的问题。

（4）对于导电介质能够正确的做出反应，并且灵敏度较高。

（5）仪表标定后，维护量几乎为零。它是通过变频自动调校。