啤酒罐液位测量应用案例：Ring-11 音叉液位开关与 JWrada® 雷达液位计解决方案
在啤酒生产过程中，液位测量是保证生产工艺稳定和产品质量的核心环节之一。啤酒罐内通常存在厚厚的泡沫层，液体的特性复杂，温度与压力波动大，传统的压力差法液位测量常常需要两台压力传感器协同工作，成本高、维护复杂、易受泡沫和工艺扰动影响。为此，计为自动化针对啤酒生产的实际需求，提出了 Ring-11 音叉液位开关与 JWrada® 雷达液位计结合使用的液位测量方案，可有效解决泡沫干扰、高温、高湿等复杂工况问题，实现高效、稳定、卫生的液位监控与自动化控制。
一、应用背景与挑战
在啤酒罐液位测量中，存在以下主要工艺挑战：
- 泡沫干扰严重：啤酒发酵及搅拌过程中会产生厚厚泡沫层，传统液位计容易被误触发或产生虚假读数。
- 温度范围广：啤酒在发酵和储存过程中温度变化显著，一般在 +3°C 到 +120°C 之间，部分高温工艺段对设备耐温要求高。
- 压力变化：储罐压力在 0 至 5 bar 之间波动，要求液位测量设备具有压力适应能力。
- 卫生要求严格：生产环境需符合食品级卫生标准，液位测量设备必须避免对液体造成污染。
- 环境湿度高：罐体内外温差可能导致凝露，设备必须耐高湿且长期稳定运行。
基于这些工况，计为自动化提出了双层次的解决方案：使用 Ring-11 音叉液位开关进行点位控制，结合 JWrada® 雷达液位计实现连续液位测量，可根据客户预算灵活选择单独或组合使用方案。
二、Ring-11 音叉液位开关在啤酒罐中的优势
Ring-11 音叉液位开关凭借其高可靠性、食品级安全和强抗干扰能力，成为啤酒罐液位测量的理想选择。其主要特点包括：
- 高可靠性设计
Ring-11 基于检测频率变化的原理，无论在振动、泡沫、气泡还是介质特性变化情况下，都能保持稳定测量。长期运行稳定可靠，即便在最严苛的工业环境下，也能提供无与伦比的液位监测效果。 - 食品级安全卫生标准
采用卡箍式过程连接，材料及表面光洁度符合食品级要求，确保液体在测量过程中不受污染，保证啤酒生产的卫生安全。 - 超短叉体设计
叉体长度仅 40mm，适合安装在管道或储罐内狭小空间，实现复杂环境下的液位检测。 - 可靠测量低密度液体
经过精密调谐的叉体可测量密度低至 0.5g/cm³ 的液体，满足啤酒及相关发酵液位监控需求。 - 强抗干扰能力
在泡沫、气泡、搅拌、振动及粘稠液体情况下，Ring-11 仍能提供精准测量。 - 耐高温设计
可适应最高 400℃ 的过程温度，满足特殊工艺高温段液位测量要求。 - 多种信号输出方式
支持继电器、二线制、NAMUR 和晶体管 4 种信号输出方式，可灵活接入各种自动化控制系统，实现现场控制和远程监控。 - 权威认证保障
Ring-11 通过 SIL2/3、3C、CE、EAC 等认证，具备本安、隔爆防爆能力（气体粉尘双防爆），满足全球高安全标准。
通过 Ring-11，啤酒罐液位的高低点控制可实现精准可靠，无需担心泡沫、搅拌或液体粘度变化导致误动作。
三、JWrada® 雷达液位计在啤酒罐连续测量中的应用
对于需要连续液位监测和数据记录的啤酒生产工艺，JWrada® 雷达液位计提供了高精度、非接触式液位测量解决方案。
核心优势如下：
- 高精度测量
采用 80GHz FMCW 雷达技术，可实现 ±1mm 精度，量程可达 60m，无盲区。窄波束设计，能量集中，即使在低介电常数或泡沫复杂的啤酒液体中，也能精确测量。 - 强抗干扰能力
通过自研回波算法，支持虚假回波识别、多层回波分离和动态追踪，可稳定应对搅拌、蒸汽、泡沫及粉尘等复杂环境。 - 非接触式测量
雷达探头无需接触液体，避免液体结垢、腐蚀及高温高压磨损，延长设备寿命并降低维护成本。 - 高温耐受及防爆
适用于最高 220°C 环境，具备气体粉尘双防爆认证，满足啤酒生产特殊工艺区的安全要求。 - 蓝牙智能调试
集成蓝牙模块，可通过“计为智控®” APP 实现无线调试、参数配置及远程监控。支持一键复制参数至多台设备，无需逐台操作，提高安装调试效率。 - 操作灵活
提供 LCD 显示屏和实体按键操作，现场可手动调整参数；蓝牙 APP 可同步当前料位并提供更多功能及软件升级，操作便捷。 - 全球替代能力
JWrada® 雷达液位计已多次成功替代 VEGA 产品，是中国市场上最具代表性的雷达物位计解决方案。
在啤酒罐连续液位测量中，JWrada® 可快速、稳定地采集液位数据，即使在高泡沫、高湿、高温工况下，也能确保数据精准，为酿酒工艺优化和自动化控制提供可靠保障。
四、Ring-11 与 JWrada® 联合应用优势
在实际应用中，如果客户预算充足，将 Ring-11 音叉液位开关与 JWrada® 雷达液位计结合使用，可实现点位控制与连续监测的最佳组合：
- 高低点安全控制：Ring-11 实现液位上下限报警与控制，避免罐体溢出或空罐运行。
- 连续液位数据记录：JWrada® 提供实时液位曲线，可用于生产工艺分析与优化。
- 可靠抗干扰能力：两者均具备强抗泡沫、气泡和振动干扰能力，确保测量稳定性。
- 卫生安全与非接触优势：Ring-11 食品级设计，JWrada® 非接触测量，保障啤酒液体卫生，延长设备寿命。
- 灵活接入自动化系统：支持多种信号输出，可轻松集成至 PLC、DCS 或 MES 系统，实现智能生产调度。
通过联合应用，啤酒罐液位测量既保障生产安全，又提供精准数据，为企业自动化升级、工艺优化及运营成本降低提供有力支持。
五、典型工况参数参考
| 测量任务 | 液位测量 |
|---|---|
| 测量点 | 啤酒罐 |
| 测量范围 | 最大 5 m |
| 介质 | 啤酒 |
| 工艺温度 | +3 … +120 °C |
| 工艺压力 | 0 … +5 bar |
| 特殊挑战 | 高泡沫、湿润环境、搅拌影响 |
通过 Ring-11 与 JWrada® 的组合应用，即使啤酒罐内泡沫厚、液体密度变化大，也能稳定获取液位信息，实现精确液位监控与自动化控制。
六、应用效果与客户价值
- 提高生产安全性
Ring-11 音叉液位开关的高低点控制可及时报警，防止罐体溢出或空罐运行，降低生产事故风险。 - 实现连续精准监控
JWrada® 雷达液位计提供实时液位曲线数据，无盲区测量，波束集中，即使在泡沫厚、液面起伏的情况下，也能保证数据准确可靠，为生产工艺优化提供数据支撑。 - 降低维护成本
两款产品均具备强抗干扰能力、耐高温、耐腐蚀、非接触或短叉设计，减少了日常维护频率和成本，同时延长了设备使用寿命。 - 符合食品安全与卫生标准
Ring-11 的食品级卡箍连接和 JWrada® 非接触式测量设计，确保液体在整个生产过程中的卫生安全，符合啤酒及饮料生产行业的严格要求。 - 灵活接入自动化系统
两者均支持多种信号输出方式，可无缝接入 PLC、DCS 或 MES 系统，实现液位信息自动采集、工艺优化及智能调度。 - 节约安装与调试时间
JWrada® 雷达液位计支持蓝牙智能调试与参数复制，单台设备现场调试时间约 2-5 分钟，可快速完成多台设备安装，提高工程效率。 - 可扩展性强
无论未来啤酒厂扩产还是工艺升级，两款产品均可灵活应对更大罐体、更多测量点和复杂工况，保证液位测量系统可持续使用。
七、总结
啤酒罐液位测量是保证酿造工艺安全、卫生和高效的重要环节。针对泡沫厚、高湿、高温及复杂工艺环境，计为自动化提供了 Ring-11 音叉液位开关与 JWrada® 雷达液位计的综合解决方案：
- Ring-11 提供点位高低限控制，响应迅速、抗干扰能力强，保证液位安全。
- JWrada® 提供连续液位监测，非接触测量、智能回波处理，数据精准、可靠。
- 联合使用时，既能实现安全控制，又能提供生产数据，为啤酒生产自动化、工艺优化和运营成本降低提供全方位保障。
这一解决方案已在国内外多个啤酒生产厂成功应用，替代传统压力式液位测量方式和进口品牌，实现了 稳定可靠、卫生安全、易于维护和高效自动化的液位测量管理，为客户创造了显著价值。
