攻克高温、蒸汽与搅拌干扰：JWrada-35 80GHz雷达物位计助力石化反应釜实现精准测量
一、 案例摘要 (Executive Summary)
在石油化工行业的核心生产流程中，反应釜内的液位控制至关重要。然而，高温、高压、伴随强烈的蒸汽、泡沫以及搅拌器干扰的复杂工况，一直是物位测量的“噩梦”。
本案例深入剖析了位于华东地区的一家国家级高性能聚酰亚胺（PI）材料生产基地，在核心聚合反应釜液位测量中所面临的严峻挑战。该反应釜，一个高达18米、直径4米的垂直圆柱形容器，是整个生产流程的“心脏”。长期以来，其内部介质——一种介电常数极低（εr ≈ 2.5）的聚合溶剂，在195℃高温、4.0 MPa高压的极端环境下，伴随着剧烈的搅拌（釜内设有Φ1.5米的三层搅拌桨叶），以及反应末期产生的500-800mm厚粘稠泡沫层，使得液位测量成为一个难以攻克的难题。
此前，客户主要依靠一台26GHz低频雷达和一台差压变送器进行测量。然而，低频雷达由于其约10°的宽波束角，始终无法有效避开搅拌桨叶和罐壁突出物，导致频繁产生虚假回波，数据平均每小时出现5-8次超过±200mm的跳变，严重干扰了DCS（集散控制系统）的正常运行并触发报警。更令人头疼的是，当粘稠泡沫层出现时，低频雷达便会完全“丢波”，使操作员不得不转为手动估算，生产风险陡增。而差压变送器则因长期暴露于200℃高温蒸汽，其毛细管引压系统频繁出现蒸汽凝结和压力漂移，导致每年必须停机3-4次（每次约8小时）进行人工排气和标定，或因漂移造成测量误差，严重影响了生产效率和维护成本。此外，这些设备的现场调试与维护，需要工程师办理高空作业票，并冒着高温高压的危险爬上18米高罐顶进行操作，安全隐患突出。
为了根本性解决这些痛点，该基地最终选择引入计为JWrada-35 80GHz高频雷达物位计，替换了原有测量方案。
二、 客户背景与项目挑战 (Background & Challenges)
华东新材料科作为高性能聚酰亚胺（PI）材料领域的领军企业，其年产20万吨特种聚合物生产线的核心聚合反应釜，是整个生产链中至关重要的环节。该反应釜的环境极端复杂，长期以来对物位测量构成了一系列严峻挑战：
- 苛刻工艺条件下的仪表可靠性危机： 反应釜内部常年维持在180℃-200℃的高温与4.0 MPa的高压，并伴随大量高压蒸汽。这种极端环境对传感器的耐受性是巨大考验，传统的接触式和低性能非接触式仪表极易因高温、高压和腐蚀而失效。
- 多重复杂干扰导致测量失真与失效： 釜内不仅存在介电常数极低（εr ≈ 2.5）的介质，还有高速转动的Φ1.5米三层搅拌桨叶，以及反应末期形成的500-800mm厚粘稠泡沫层。这些因素共同导致了原有测量方案（如26GHz低频雷达）频繁受到虚假回波干扰，数据波动剧烈，甚至在泡沫出现时完全“丢波”，严重威胁生产安全和控制精度。
- 高昂的运营维护成本与突出安全隐患： 反应釜位于高达18米的防爆一区（Zone 1）高空。传统仪表的频繁故障和漂移，导致每年需进行多次停机维护和高空作业。每次维护都需要办理复杂的高空作业票，工程师需冒着高温、高压、防爆的巨大风险，爬罐进行现场调试，这不仅带来了巨大的经济损失，更构成了严重的人员安全威胁。
因此，客户迫切寻求一种能够彻底解决测量难题、提升可靠性、降低维护成本并保障生产安全的先进物位测量解决方案。
三、 JWrada-35 解决方案 (The Solution)
经过多方技术论证和现场测试，客户最终选择了专为苛刻工况设计的 JWrada-35 80GHz高频雷达物位计。
JWrada-35凭借以下关键技术特性，完美化解了客户的难题：
1. 80GHz高频+3°极窄波束：穿透泡沫，避开干扰
JWrada-35高达80GHz的发射频率带来了极短的波长和≥3°的极窄波束角。这就像一把锋利的“激光剑”，能够有效穿透反应釜内厚重的蒸汽和泡沫层，直达液面。同时，极窄的波束能够轻松避开釜内的搅拌桨叶和加热盘管等障碍物，从源头上减少了干扰回波的产生。
2. 耐受220℃高温与全面防爆认证：安全可靠
针对反应釜的高温环境，JWrada-35选用了耐高温的PFA/316L天线材质和专业的散热结构设计，能够稳定运行于最高220℃的工况下。同时，产品拥有气体和粉尘双重防爆认证（Ex db llC T6 Gb / Ex ia lllC T200 80℃ Da等），完全满足现场严苛的安全标准。
3. 智能回波学习算法：自动适应复杂工况
面对搅拌器带来的周期性干扰，JWrada-35搭载的自主研发回波学习智能自适应算法发挥了关键作用。仪表安装后，通过一次简单的“空罐学习”和“带料学习”，系统自动识别并屏蔽了搅拌器产生的固定虚假回波，准确锁定了真实的液位回波，实现了动态追踪。
4. 蓝牙5.0 + 微信小程序：革命性的调试体验
这是最受一线维护人员欢迎的功能。JWrada-35内置蓝牙5.0模块。仪表工不再需要冒着高温和防爆风险爬到罐顶开盖调试。他们只需站在地面安全区域，打开手机“计为智控®”微信小程序，即可无线连接仪表，查看回波曲线、设置参数或进行故障诊断。
四、 实施效果与价值 (Results & Benefits)
自JWrada-35上线运行一年以来，该反应釜的液位测量难题得到了彻底解决。测量结果精准稳定，即使在搅拌开启、泡沫最严重的反应阶段，液位数据依然可靠，精度保持在±1mm，有效减少了数据跳动现象。这一稳定性使得DCS（集散控制系统）能够更加精确地控制原料配比和反应进程，从而优化工艺控制，提高了最终产品的质量稳定性。同时，得益于非接触式测量和智能算法，仪表几乎实现了免维护，大幅降低了日常维护成本。在安全方面，蓝牙无线调试彻底改变了作业方式，每年减少了数十次高空、高温及防爆区域的危险作业，显著提升了操作人员的安全保障。
五、 结论 (Conclusion)
JWrada-35 80GHz雷达物位计的成功应用，不仅在该华东新材料科技股份有限公司的关键聚合反应釜中取得了突破性进展，更在全球范围内极端工业环境下展现了其无与伦比的卓越性能。它远不止是一款简单的物位测量仪表，更是融合了尖端高频雷达技术、前瞻性智能算法与现代化便捷通讯手段（蓝牙5.0与“计为智控®”微信小程序）的综合性智能解决方案。
这款革命性的仪表，以其穿透性的80GHz高频窄波束，精准攻克了传统仪表在高温蒸汽、粘稠泡沫以及强搅拌干扰下的测量瓶颈；其搭载的回波学习智能自适应算法，赋予了仪表自我学习、智能识别虚假回波和动态追踪真实液面的能力，确保了在瞬息万变的复杂工况下，依然能输出高质、精确、长期稳定的测量数据。同时，无需高空作业的无线调试功能，彻底颠覆了传统的维护模式，大幅提升了现场操作的便捷性与安全性，显著降低了企业的运营风险和维护成本。
JWrada-35的成功实践，为石油、化工、冶金、电力、建材、食品等所有面临高温、高压、强腐蚀、蒸汽和泡沫、扬尘扬灰以及低介电常数介质等极端工况的行业，提供了一种真正安全、可靠且智能的物位测量新范式。它代表着工业测量领域向更高精度、更强适应性、更低维护需求和更高智能化水平迈进的重要一步。未来，JWrada-35有望在更多关键工业环节发挥核心作用，成为推动工业4.0智能制造进程中不可或缺的基石。
