雷達液位計清潔裝置解析

一、清潔裝置的核心需求

雷達液位計在含油廢水、原油儲罐等工況中，易因介質附著（如油污、污泥、結垢）導致測量誤差或信號衰減。清潔裝置通過物理或化學方式清除天線/導波桿表面污垢，確保測量精度與穩定性。

二、主流清潔裝置類型與原理

機械刮掃式清潔裝置

結構：由電機驅動刮板或刷頭，沿天線表面往復運動。

優勢：

物理清除頑固污垢（如瀝青、結焦）。

適用于高黏度介質（如重油）。

案例：某石化企業采用刮掃裝置，使雷達液位計在重油罐中連續運行6個月無精度下降。

氣吹式清潔裝置

原理：通過壓縮空氣（0.4-0.6MPa）或氮氣噴射，吹除天線表面浮塵或油污。

特點：

非接觸式清潔，避免機械磨損。

需配置氣源與電磁閥，實現定時或按需清潔。

應用：廣泛用于食品、制藥行業，避免交叉污染。

超聲波清洗裝置

原理：利用超聲波振動（20-40kHz）產生空化效應，剝離天線表面污垢。

優勢：

可集成于雷達液位計外殼，實現在線清洗。

局限：成本較高，需定期更換清洗液。

自清潔天線設計

創新點：

PTFE涂層：天線表面覆蓋聚四氟乙烯，減少污垢附著。

錐形設計：通過流體力學原理，利用介質流動自然沖刷天線。

案例：KROHNE OPTIFLEX系列采用錐形天線，在污水處理中減少人工清潔頻率80%。

三、選型關鍵因素

介質特性

高黏度介質（如瀝青）：優先選刮掃式。

易揮發介質（如汽油）：選氣吹式，避免火花風險。

測量場景：選超聲波清洗，確保無損清潔。

工況條件

防爆區域：需選本安型（Ex ia）或隔爆型（Ex d）清潔裝置。

高溫環境（>150℃）：選耐高溫材料（如陶瓷刮板）。

腐蝕性介質：選316L不銹鋼或哈氏合金部件。

清潔效率與成本

清潔周期：根據污垢生成速度，選定時或按需觸發。

維護成本：刮掃式需定期更換刮板（約每6個月），氣吹式需穩定氣源。

四、典型應用場景與解決方案

原油儲罐

問題：瀝青質沉積導致雷達信號衰減。

方案：安裝刮掃式清潔裝置，每周自動清潔2次，維持測量精度±5mm。

含油廢水處理池

問題：油污附著天線，引發測量漂移。

方案：采用氣吹式+PTFE涂層天線，每小時自動吹掃1次，減少人工干預。

問題：介質殘留導致交叉污染風險。

方案：選超聲波清洗裝置，CIP（在線清洗）系統中集成，滿足FDA衛生標準。

五、維護與故障排除

日常維護

檢查清潔周期：根據工況調整觸發頻率（如每2小時/每8小時）。

更換易損件：刮掃式每6個月更換刮板，氣吹式每季度檢查氣路密封性。

清洗液管理：超聲波清洗需每月更換清洗液，避免二次污染。

常見故障與排除

清潔裝置不啟動：

檢查電源與控制信號（如HART協議通信）。

驗證防爆認證（如Ex ia設備需本安電源）。

清潔效果差：

刮掃式：檢查刮板磨損或安裝角度（建議與天線夾角45°）。

氣吹式：提升氣壓至0.6MPa，或更換噴嘴孔徑（如Φ1.5mm→Φ1.0mm）。

裝置誤動作：

優化控制邏輯（如增加延時觸發，避免頻繁啟停）。

檢查傳感器信號干擾（如電磁閥與雷達天線間距>50cm）。