一、 案例摘要 (Executive Summary)

　　在石油化工行業(yè)的核心生產(chǎn)流程中，反應(yīng)釜內(nèi)的液位控制至關(guān)重要。然而，高溫、高壓、伴隨強(qiáng)烈的蒸汽、泡沫以及攪拌器干擾的復(fù)雜工況，一直是物位測(cè)量的“噩夢(mèng)”。

　　本案例深入剖析了位于華東地區(qū)的一家國(guó)家級(jí)高性能聚酰亞胺（PI）材料生產(chǎn)基地，在核心聚合反應(yīng)釜液位測(cè)量中所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。該反應(yīng)釜，一個(gè)高達(dá)18米、直徑4米的垂直圓柱形容器，是整個(gè)生產(chǎn)流程的“心臟”。長(zhǎng)期以來(lái)，其內(nèi)部介質(zhì)——一種介電常數(shù)極低（εr ≈ 2.5）的聚合溶劑，在195℃高溫、4.0 MPa高壓的極端環(huán)境下，伴隨著劇烈的攪拌（釜內(nèi)設(shè)有Φ1.5米的三層攪拌槳葉），以及反應(yīng)末期產(chǎn)生的500-800mm厚粘稠泡沫層，使得液位測(cè)量成為一個(gè)難以攻克的難題。

此前，客戶主要依靠一臺(tái)26GHz低頻雷達(dá)和一臺(tái)差壓變送器進(jìn)行測(cè)量。然而，低頻雷達(dá)由于其約10°的寬波束角，始終無(wú)法有效避開(kāi)攪拌槳葉和罐壁突出物，導(dǎo)致頻繁產(chǎn)生虛假回波，數(shù)據(jù)平均每小時(shí)出現(xiàn)5-8次超過(guò)±200mm的跳變，嚴(yán)重干擾了DCS（集散控制系統(tǒng)）的正常運(yùn)行并觸發(fā)報(bào)警。更令人頭疼的是，當(dāng)粘稠泡沫層出現(xiàn)時(shí)，低頻雷達(dá)便會(huì)完全“丟波”，使操作員不得不轉(zhuǎn)為手動(dòng)估算，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)陡增。而差壓變送器則因長(zhǎng)期暴露于200℃高溫蒸汽，其毛細(xì)管引壓系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)蒸汽凝結(jié)和壓力漂移，導(dǎo)致每年必須停機(jī)3-4次（每次約8小時(shí)）進(jìn)行人工排氣和標(biāo)定，或因漂移造成測(cè)量誤差，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率和維護(hù)成本。此外，這些設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與維護(hù)，需要工程師辦理高空作業(yè)票，并冒著高溫高壓的危險(xiǎn)爬上18米高罐頂進(jìn)行操作，安全隱患突出。

　　為了根本性解決這些痛點(diǎn)，該基地最終選擇引入JWrada-35 80GHz高頻雷達(dá)物位計(jì)，替換了原有測(cè)量方案。

二、 客戶背景與項(xiàng)目挑戰(zhàn) (Background & Challenges)

　　華東新材料科作為高性能聚酰亞胺（PI）材料領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，其年產(chǎn)20萬(wàn)噸特種聚合物生產(chǎn)線的核心聚合反應(yīng)釜，是整個(gè)生產(chǎn)鏈中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。該反應(yīng)釜的環(huán)境極端復(fù)雜，長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)物位測(cè)量構(gòu)成了一系列嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：

1. 苛刻工藝條件下的儀表可靠性危機(jī)： 

反應(yīng)釜內(nèi)部常年維持在180℃-200℃的高溫與4.0 MPa的高壓，并伴隨大量高壓蒸汽。這種極端環(huán)境對(duì)傳感器的耐受性是巨大考驗(yàn)，傳統(tǒng)的接觸式和低性能非接觸式儀表極易因高溫、高壓和腐蝕而失效。

2. 多重復(fù)雜干擾導(dǎo)致測(cè)量失真與失效： 

釜內(nèi)不僅存在介電常數(shù)極低（εr ≈ 2.5）的介質(zhì)，還有高速轉(zhuǎn)動(dòng)的Φ1.5米三層攪拌槳葉，以及反應(yīng)末期形成的500-800mm厚粘稠泡沫層。這些因素共同導(dǎo)致了原有測(cè)量方案（如26GHz低頻雷達(dá)）頻繁受到虛假回波干擾，數(shù)據(jù)波動(dòng)劇烈，甚至在泡沫出現(xiàn)時(shí)完全“丟波”，嚴(yán)重威脅生產(chǎn)安全和控制精度。

3. 高昂的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本與突出安全隱患：

 反應(yīng)釜位于高達(dá)18米的防爆一區(qū)（Zone 1）高空。傳統(tǒng)儀表的頻繁故障和漂移，導(dǎo)致每年需進(jìn)行多次停機(jī)維護(hù)和高空作業(yè)。每次維護(hù)都需要辦理復(fù)雜的高空作業(yè)票，工程師需冒著高溫、高壓、防爆的巨大風(fēng)險(xiǎn)，爬罐進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，這不僅帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更構(gòu)成了嚴(yán)重的人員安全威脅。

　　因此，客戶迫切尋求一種能夠徹底解決測(cè)量難題、提升可靠性、降低維護(hù)成本并保障生產(chǎn)安全的先進(jìn)物位測(cè)量解決方案。

三、 JWrada-35 解決方案 (The Solution)

　　經(jīng)過(guò)多方技術(shù)論證和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，客戶最終選擇了專為苛刻工況設(shè)計(jì)的 JWrada-35 80GHz高頻雷達(dá)物位計(jì)。

JWrada-35憑借以下關(guān)鍵技術(shù)特性，完美化解了客戶的難題：

1. 80GHz高頻+3°極窄波束：穿透泡沫，避開(kāi)干擾

   JWrada-35高達(dá)80GHz的發(fā)射頻率帶來(lái)了極短的波長(zhǎng)和≥3°的極窄波束角。這就像一把鋒利的“激光劍”，能夠有效穿透反應(yīng)釜內(nèi)厚重的蒸汽和泡沫層，直達(dá)液面。同時(shí)，極窄的波束能夠輕松避開(kāi)釜內(nèi)的攪拌槳葉和加熱盤(pán)管等障礙物，從源頭上減少了干擾回波的產(chǎn)生。

2.  耐受220℃高溫與全面防爆認(rèn)證：安全可靠

   針對(duì)反應(yīng)釜的高溫環(huán)境，JWrada-35選用了耐高溫的PFA/316L天線材質(zhì)和專業(yè)的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠穩(wěn)定運(yùn)行于最高220℃的工況下。同時(shí)，產(chǎn)品擁有氣體和粉塵雙重防爆認(rèn)證（Ex db llC T6 Gb / Ex ia lllC T200 80℃ Da等），完全滿足現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)苛的安全標(biāo)準(zhǔn)。

3. 智能回波學(xué)習(xí)算法：自動(dòng)適應(yīng)復(fù)雜工況

   　　面對(duì)攪拌器帶來(lái)的周期性干擾，JWrada-35搭載的自主研發(fā)回波學(xué)習(xí)智能自適應(yīng)算法發(fā)揮了關(guān)鍵作用。儀表安裝后，通過(guò)一次簡(jiǎn)單的“空罐學(xué)習(xí)”和“帶料學(xué)習(xí)”，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別并屏蔽了攪拌器產(chǎn)生的固定虛假回波，準(zhǔn)確鎖定了真實(shí)的液位回波，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)追蹤。

   

4. 藍(lán)牙5.0 + 微信小程序：革命性的調(diào)試體驗(yàn)

　　這是最受一線維護(hù)人員歡迎的功能。JWrada-35內(nèi)置藍(lán)牙5.0模塊。儀表工不再需要冒著高溫和防爆風(fēng)險(xiǎn)爬到罐頂開(kāi)蓋調(diào)試。他們只需站在地面安全區(qū)域，打開(kāi)手機(jī)“計(jì)為智控?”微信小程序，即可無(wú)線連接儀表，查看回波曲線、設(shè)置參數(shù)或進(jìn)行故障診斷。

四、 實(shí)施效果與價(jià)值 (Results & Benefits)

　　自JWrada-35上線運(yùn)行一年以來(lái)，該反應(yīng)釜的液位測(cè)量難題得到了徹底解決。測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)穩(wěn)定，即使在攪拌開(kāi)啟、泡沫最嚴(yán)重的反應(yīng)階段，液位數(shù)據(jù)依然可靠，精度保持在±1mm，有效減少了數(shù)據(jù)跳動(dòng)現(xiàn)象。這一穩(wěn)定性使得DCS（集散控制系統(tǒng)）能夠更加精確地控制原料配比和反應(yīng)進(jìn)程，從而優(yōu)化工藝控制，提高了最終產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。同時(shí)，得益于非接觸式測(cè)量和智能算法，儀表幾乎實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)，大幅降低了日常維護(hù)成本。在安全方面，藍(lán)牙無(wú)線調(diào)試徹底改變了作業(yè)方式，每年減少了數(shù)十次高空、高溫及防爆區(qū)域的危險(xiǎn)作業(yè)，顯著提升了操作人員的安全保障。

五、 結(jié)論 (Conclusion)

　　JWrada-35 80GHz雷達(dá)物位計(jì)的成功應(yīng)用，不僅在該華東新材料科技股份有限公司的關(guān)鍵聚合反應(yīng)釜中取得了突破性進(jìn)展，更在全球范圍內(nèi)極端工業(yè)環(huán)境下展現(xiàn)了其無(wú)與倫比的卓越性能。它遠(yuǎn)不止是一款簡(jiǎn)單的物位測(cè)量?jī)x表，更是融合了尖端高頻雷達(dá)技術(shù)、前瞻性智能算法與現(xiàn)代化便捷通訊手段（藍(lán)牙5.0與“計(jì)為智控?”微信小程序）的綜合性智能解決方案。

　　這款革命性的儀表，以其穿透性的80GHz高頻窄波束，精準(zhǔn)攻克了傳統(tǒng)儀表在高溫蒸汽、粘稠泡沫以及強(qiáng)攪拌干擾下的測(cè)量瓶頸；其搭載的回波學(xué)習(xí)智能自適應(yīng)算法，賦予了儀表自我學(xué)習(xí)、智能識(shí)別虛假回波和動(dòng)態(tài)追蹤真實(shí)液面的能力，確保了在瞬息萬(wàn)變的復(fù)雜工況下，依然能輸出高質(zhì)、精確、長(zhǎng)期穩(wěn)定的測(cè)量數(shù)據(jù)。同時(shí)，無(wú)需高空作業(yè)的無(wú)線調(diào)試功能，徹底顛覆了傳統(tǒng)的維護(hù)模式，大幅提升了現(xiàn)場(chǎng)操作的便捷性與安全性，顯著降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)和維護(hù)成本。

　　JWrada-35的成功實(shí)踐，為石油、化工、冶金、電力、建材、食品等所有面臨高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕、蒸汽和泡沫、揚(yáng)塵揚(yáng)灰以及低介電常數(shù)介質(zhì)等極端工況的行業(yè)，提供了一種真正安全、可靠且智能的物位測(cè)量新范式。它代表著工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域向更高精度、更強(qiáng)適應(yīng)性、更低維護(hù)需求和更高智能化水平邁進(jìn)的重要一步。未來(lái)，JWrada-35有望在更多關(guān)鍵工業(yè)環(huán)節(jié)發(fā)揮核心作用，成為推動(dòng)工業(yè)4.0智能制造進(jìn)程中不可或缺的基石。