行業(yè)背景與應(yīng)用場景

　　在生物質(zhì)能源與可再生能源體系中，沼氣工程已成為畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)廢棄物資源化處理的重要技術(shù)路徑。液態(tài)糞污、有機農(nóng)業(yè)廢棄物以及青貯玉米等原料經(jīng)過厭氧發(fā)酵，不僅能有效降低環(huán)境污染風(fēng)險，還能持續(xù)產(chǎn)生沼氣，用于發(fā)電、供熱及能源回收。

　　在沼氣生產(chǎn)流程中，漿液罐與發(fā)酵罐承擔(dān)著原料儲存、混合、發(fā)酵及中間緩沖等關(guān)鍵功能。罐體液位狀態(tài)直接影響發(fā)酵效率、系統(tǒng)安全性以及整體能效，因此對漿液罐液位的實時、可靠監(jiān)測是沼氣工程長期穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)條件。

 沼氣介質(zhì)特性與測量難點

　　沼氣漿液屬于典型非均質(zhì)、多相混合介質(zhì)，其物理和化學(xué)特性在運行過程中持續(xù)變化：

? 介質(zhì)中包含液體、有機固體顆粒及氣泡

? 粘度高、流動性差，容易在罐壁和儀表表面形成附著層

? 發(fā)酵過程中產(chǎn)生氣體，液面波動明顯

? 不同進料階段，介質(zhì)密度、電導(dǎo)率和介電常數(shù)差異大

　　這些特性使?jié){液罐液位測量長期以來成為沼氣行業(yè)的典型難點。

 傳統(tǒng)測量方式的局限

　　在部分早期沼氣工程項目中，漿液罐液位監(jiān)測多采用浮球式、機械式或普通電容式液位開關(guān)。然而，在長期連續(xù)運行及復(fù)雜介質(zhì)工況條件下，這類測量方式逐步暴露出明顯的技術(shù)局限性。

　　浮球式液位開關(guān)易受高粘度漿液及有機固體附著影響，浮球運動受阻，導(dǎo)致開關(guān)動作遲滯甚至失效；機械式液位檢測裝置由于存在運動部件，在高濕、高腐蝕性環(huán)境中磨損和老化加劇，使用壽命受限；而普通電容式液位開關(guān)對介質(zhì)介電常數(shù)變化高度敏感，在進料成分波動和發(fā)酵階段變化過程中，容易產(chǎn)生誤報警現(xiàn)象。

　　上述問題不僅顯著增加了系統(tǒng)的維護頻率和運維成本，還可能引發(fā)漿液溢流、輸送泵空轉(zhuǎn)等運行風(fēng)險，對沼氣工程的安全性、連續(xù)性及穩(wěn)定運行構(gòu)成潛在威脅。

 測量任務(wù)與技術(shù)要求

　　針對該沼氣工程項目，業(yè)主對漿液罐液位測量提出明確要求：

? 測量對象：漿液罐 / 發(fā)酵罐

? 介質(zhì)類型：液態(tài)糞污、有機農(nóng)業(yè)廢棄物、青貯玉米漿

? 測量功能：

? 高低液位報警（防溢流、防泵空轉(zhuǎn)）

? 連續(xù)液位監(jiān)測，用于工藝調(diào)節(jié)與運行分析

? 過程條件：

? 溫度 +35 … +38 ℃

? 接近常壓，局部微正壓

? 運行目標：

? 長期免維護

? 高可靠性

? 適應(yīng)介質(zhì)長期變化

計為整體測量解決方案

　　針對上述復(fù)雜工況特點，計為自動化為該沼氣工程項目配置了一套經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用驗證的液位測量組合方案：

Ring-11音叉液位開關(guān)

　　作為關(guān)鍵安全點位檢測裝置，應(yīng)用于漿液罐高、低液位報警，實現(xiàn)溢流防護及設(shè)備干運轉(zhuǎn)保護。

JWrada? 雷達液位計

　　作為連續(xù)液位測量儀表，用于實時獲取漿液罐液位變化數(shù)據(jù)，為發(fā)酵過程控制及物料輸送管理提供可靠依據(jù)。

　　兩類測量儀表在功能上相互補充、在應(yīng)用上分工明確，共同構(gòu)建了集安全聯(lián)鎖保護與過程連續(xù)監(jiān)測于一體的完整液位測量體系。

計為Ring-11音叉液位開關(guān)的應(yīng)用優(yōu)勢

　　Ring-11音叉液位開關(guān)基于振動頻率變化原理運行。當振叉處于空氣中時保持穩(wěn)定的固有振動頻率；當液體覆蓋振叉后，介質(zhì)對振叉產(chǎn)生阻尼作用，使振動頻率和幅值發(fā)生可識別變化，儀表據(jù)此可靠判定液位狀態(tài)并輸出穩(wěn)定的開關(guān)信號。

在漿液罐中的優(yōu)勢：

１.　對介質(zhì)物性變化不敏感 　　檢測機理不依賴介質(zhì)密度、電導(dǎo)率或介電常數(shù)，對液態(tài)糞污、有機殘渣及其混合漿液等成分波動工況具有良好適應(yīng)性，避免因介質(zhì)變化導(dǎo)致的誤報警。

２.　抗掛料與抗結(jié)垢能力強 　　音叉在工作過程中持續(xù)產(chǎn)生高頻微振動，可有效破壞附著層形成條件，顯著降低長期運行中因掛料、結(jié)垢引起的動作遲滯或失效風(fēng)險。

３.　安裝與調(diào)試過程高度簡化 　　儀表無需現(xiàn)場標定或參數(shù)匹配，安裝完成后即可投入使用，降低施工復(fù)雜度和調(diào)試誤差概率。

４.　結(jié)構(gòu)可靠，適用于惡劣環(huán)境 　　整體結(jié)構(gòu)無外部傳動部件，適應(yīng)沼氣工程中高濕、高腐蝕性氣體環(huán)境，滿足連續(xù)運行和低維護需求。

典型應(yīng)用點位：

? 高液位報警：防止?jié){液溢流

? 低液位報警：防止輸送泵空轉(zhuǎn)或進料異常

JWrada? 雷達液位計的連續(xù)測量優(yōu)勢

　　JWrada? 雷達液位計——一款支持遠程升級并可由工程師在線協(xié)助調(diào)試的雷達液位計，專為復(fù)雜工況和大體積儲罐設(shè)計。儀表的軟件和硬件均由深圳計為自主研發(fā)，核心算法經(jīng)過嚴格優(yōu)化，專門規(guī)避虛假回波、干擾信號和泡沫擾動，實現(xiàn)液面測量的高穩(wěn)定性和高可靠性。

核心優(yōu)勢：

連續(xù)液位數(shù)據(jù)可靠 　　實時提供液位趨勢和過程數(shù)據(jù)，支持發(fā)酵過程控制、進出料管理以及運行狀態(tài)分析，為工程安全和效率提供堅實保障。

自主研發(fā)軟件與算法 　　全程自主設(shè)計的雷達測量軟件，智能識別液面信號，規(guī)避泡沫、蒸汽、雜波和反射干擾，確保測量數(shù)據(jù)精準可靠。

遠程升級與工程師在線調(diào)試 　　計為獨有微信小程序和官方APP“計為智控?”，可遠程升級固件和參數(shù)設(shè)置，同時工程師可在線協(xié)助調(diào)試，降低現(xiàn)場維護成本，提高項目運行效率。

非接觸測量，抗腐蝕掛料 　　高頻雷達信號實現(xiàn)非接觸測量，不受介質(zhì)附著、結(jié)垢或腐蝕影響，適用于漿液、污泥及高腐蝕環(huán)境。

適應(yīng)復(fù)雜液面工況 　　對泡沫、蒸汽及液面攪拌干擾具有卓越適應(yīng)性，可穩(wěn)定應(yīng)用于高筒倉、大體積儲罐，滿足沼氣工程、污水處理及工業(yè)液位監(jiān)測需求。

項目運行效果與客戶收益

　　自系統(tǒng)投運以來，計為Ring-11音叉液位開關(guān)與 JWrada? 雷達液位計組成的液位監(jiān)測系統(tǒng)表現(xiàn)出長期穩(wěn)定性和可靠性。在漿液罐高低料位報警和連續(xù)液位監(jiān)測的雙重保障下，現(xiàn)場能夠?qū)崟r掌握液位變化，即使在漿液密度波動、固體顆粒懸浮或液面攪拌擾動嚴重的情況下，也未發(fā)生溢流或泵空轉(zhuǎn)事故，保障發(fā)酵系統(tǒng)連續(xù)安全運行。

　　在日常運維中，音叉液位開關(guān)的振動自清潔特性以及雷達液位計的非接觸測量原理，使設(shè)備幾乎無需人工清理或頻繁標定，顯著降低現(xiàn)場維護強度。通過遠程參數(shù)調(diào)節(jié)與在線調(diào)試，工程師能夠快速完成液位報警點位調(diào)整和雷達測量優(yōu)化，縮短了維護和停機時間，提升了運維效率。

　　系統(tǒng)采用統(tǒng)一的技術(shù)平臺，點位與連續(xù)測量儀表之間可共享信號接口和備件，方便集中監(jiān)控和故障排查。連續(xù)液位數(shù)據(jù)不僅用于日常發(fā)酵過程監(jiān)控，還可支持進出料調(diào)節(jié)、料泵啟?？刂萍肮に嚪治觯瑸椴僮魅藛T提供直觀、可靠的決策依據(jù)，有助于提升沼氣產(chǎn)量、優(yōu)化工藝參數(shù)并降低整體管理復(fù)雜度。

總結(jié)

　　在沼氣漿液罐這一典型復(fù)雜工況下，液位測量面臨介質(zhì)密度變化大、固體顆粒懸浮、液面攪拌擾動、泡沫生成以及附著結(jié)垢等多重挑戰(zhàn)。在此環(huán)境中，液位測量的核心價值并非追求極限精度，而是能夠在長周期運行中保持穩(wěn)定可靠、避免誤報警和停機風(fēng)險。

　　Ring-11音叉液位開關(guān)與 JWrada? 雷達液位計通過精心設(shè)計和現(xiàn)場驗證，實現(xiàn)了對漿液特性和工況的高度適配：

? Ring-11音叉液位開關(guān)采用振動檢測原理，具有強抗掛料能力和密度適應(yīng)性，能夠在介質(zhì)成分波動和結(jié)垢環(huán)境下穩(wěn)定輸出高低點位報警信號；

? JWrada? 雷達液位計利用高頻非接觸測量技術(shù)和自主研發(fā)的信號算法，有效規(guī)避泡沫、蒸汽和虛假回波干擾，提供連續(xù)液位數(shù)據(jù)用于發(fā)酵過程控制、進出料調(diào)節(jié)和工藝優(yōu)化。

　　這種點位保護與連續(xù)測量結(jié)合的系統(tǒng)方案，使?jié){液罐液位狀態(tài)被實時掌控，不僅避免了溢流、泵空轉(zhuǎn)等生產(chǎn)風(fēng)險，還為操作人員提供可靠的數(shù)據(jù)支持，可用于優(yōu)化發(fā)酵過程參數(shù)、提升系統(tǒng)能效和保障長期運行穩(wěn)定性。

　　因此，計為液位測量方案的價值在于工程可執(zhí)行性與長期可靠性：它既是沼氣工程安全生產(chǎn)的第一道防線，也是系統(tǒng)穩(wěn)定性和效率提升的核心支撐。