水泥生產(chǎn)中的原料、半成品、成品均為粒塊狀或粉狀固體物料,對其進(jìn)行料位測量的場合很多,除生料、煤粉、水泥、混合材庫外,篦冷機(jī)下料、立窯的卸料等工藝環(huán)節(jié)都有應(yīng)用。
隨著水泥生產(chǎn)自動化水平和控制系統(tǒng)可靠性要求的提高,料位測量控制的作用日益突出。按生產(chǎn)工藝要求,料位測量裝置有2類:
一是極限料位檢測,即料位開關(guān),一般有上、下限2個檢測點(diǎn)。一旦料面達(dá)到預(yù)先設(shè)定的料位,即發(fā)出控制信號,使喂料或卸料設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的動作。
二是連續(xù)料位測量,有定時測定和需要時進(jìn)行測定2種工作方式,用于較精確掌握料面高度的場合。
有時為較好滿足工藝要求,在一個料庫上既設(shè)置連續(xù)測量的料位計又配置固定高度的料位開關(guān),即2種料位計各司其職互相補(bǔ)充。實(shí)際采用的料位計種類很多必須針對不同工藝物料要求、不同料庫選用不同的料位計。
1、 電容式料位計原理是插入料倉中的電極與料倉壁之間構(gòu)成電容器,當(dāng)倉內(nèi)物料料位變化引起電容量的變化時,通過轉(zhuǎn)換電路得到相應(yīng)的控制信號。
因?yàn)殡娙萘渴沁B續(xù)變化的,因此該料位計可以用作連續(xù)式料位測量,也可用作料位開關(guān),作為報警或喂料、卸料設(shè)備的輸入信號。該料位計有造價低、無機(jī)械磨損、安裝和維修方便等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的方式是通過調(diào)頻振蕩電路實(shí)現(xiàn)電容量到頻率的轉(zhuǎn)換,又經(jīng)限幅放大及鑒頻器的線性化,得到相應(yīng)的電壓或電流信號。若使用一段時間后電極(探頭)上粘有物料,則往往會導(dǎo)致控制器誤動作,現(xiàn)已由傳統(tǒng)的檢測電容量發(fā)展為檢測探頭與倉壁間導(dǎo)納的方式。
依據(jù)量程的大小和控制方式的不同,電極設(shè)計成桿(棒)式或鋼纜(重型鋼纜)式,可應(yīng)用于各種料倉?,F(xiàn)在的新型產(chǎn)品為全密封一體化安裝結(jié)構(gòu),采用射頻振蕩器和數(shù)字集成電路,無運(yùn)動機(jī)械部件,“數(shù)字標(biāo)定技術(shù)”使得用戶可以在空倉的狀態(tài)下一次完成標(biāo)定,功能齊全、性能可靠、控制及時、顯示直觀。
2、阻旋式料位計是一種料位開關(guān)。它也有不同的檢測控制方式,如某產(chǎn)品的基本原理是同步微電動機(jī)經(jīng)減速后,帶動檢測葉片以2.5~5r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),當(dāng)被測物料的料位上升使葉片的轉(zhuǎn)動受到阻礙時,檢測機(jī)構(gòu)便圍繞主軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位移。此位移首先使一個微動開關(guān)動作,發(fā)出有料位信號。
隨后另一個微動開關(guān)動作,切斷電動機(jī)電源使其停轉(zhuǎn)。只要此料位不變這種狀態(tài)便一直保持下去。當(dāng)料位下降至葉片失去阻擋時,檢測機(jī)構(gòu)便依靠彈簧拉力使其恢復(fù)原始狀態(tài)。一個微動開關(guān)先動作,接通電動機(jī)電源使其旋轉(zhuǎn),隨后另一個微動開關(guān)動作發(fā)出無料信號,只要沒有物料阻擋檢測葉片的轉(zhuǎn)動,此種狀態(tài)也將一直保持下去。為防止使用中物料的沖擊,庫側(cè)安裝時應(yīng)在檢測葉片上方的料倉內(nèi)壁上方安裝防護(hù)板;如采用加長軸頂置垂直安裝時,則應(yīng)在軸套外安裝保護(hù)套筒。
此種料位開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護(hù)方便多用作粉狀物料料倉的料滿開關(guān),但不適合高溫下工作。
3、γ射線料位計常用作料位開關(guān)。工作原理是在料庫的一側(cè)設(shè)置同位素源在另一側(cè)設(shè)置探測器同位素源向探測器定向發(fā)射γ射線若庫內(nèi)料面低于它探測器檢測得出料空信號;若庫內(nèi)料面高于它則物料遮擋、吸收γ射線探測器檢測得出料滿信號。依據(jù)料倉的形狀和工藝要求,γ射線料位計可安裝在不同的位置。它是非接觸式測量,常用于工作環(huán)境惡劣的大型混凝土料庫,如水泥熟料庫。此時,要求所用的同位素源強(qiáng)常用Co60源源強(qiáng)達(dá)50~100mCi。γ射線料位計還廣泛用在立窯的卸料料封控制上。γ射線被管中的熟料所吸收探測器發(fā)出料滿信號啟動下面的卸料電振機(jī)。此時γ射線料位計的同位素源常用源強(qiáng)較低的且半衰期很長的Cs137源。
4 、雷達(dá)料位計90年代末期,在過程檢測領(lǐng)域出現(xiàn)了高性能、低價格的微波物位計即雷達(dá)料位計,所謂微波是電磁波,其頻率范圍為300MHz~300GHz微波的傳播速度為3×108m/s如設(shè)頻率為5.8GHz在大氣中波長約為52mm,其穿透力強(qiáng),傳播速度不受粉塵、蒸汽及介質(zhì)組分的影響,傳播衰減也很?。粚Ρ粶y固體物料除要求其介電常數(shù)ε>1.8外,物料的溫度、壓力、密度等幾乎不影響對其準(zhǔn)確的測量;現(xiàn)有雷達(dá)料位計在天線設(shè)計和形狀確保了接受回波的能量;另外現(xiàn)場調(diào)試也十分簡單,通過專用的軟件,能把正確的回波迅速找到,并立即換算為物位值。
由于比超聲料位計有其更卓越的性能,近幾年來,雷達(dá)料位計迅速、大量進(jìn)入了過程檢測儀表的市場,在各行業(yè)普遍使用。在水泥行業(yè)也幾乎由雷達(dá)料位計統(tǒng)占物位測量的領(lǐng)域,據(jù)統(tǒng)計近幾年來新設(shè)計的大型水泥廠和粉磨站的各類庫和倉近90%采用了各種類型的雷達(dá)料位計。
湖南信量電子有限公司是由益華科技電器廠改制成立的一家新型高科技企業(yè)。十年來,公司一直專注于物(料)位測控和工業(yè)自動化領(lǐng)域,是一家集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售于一體的物位測控產(chǎn)品的專業(yè)制造商,是物位測控整體解決方案提供商。
大道至簡。信量電子始終堅持“簡單就是好的”設(shè)計理念,一直探尋一條簡單、有效、可靠、耐用的料位測控解決方案。YCK系列永磁式料位器的問世,正是這一設(shè)計理念的新成果。永磁式料位器也因此獲得國家發(fā)明專利及多項(xiàng)專利授權(quán),成功申報PCT國際專利,并申報了美國、歐盟、日本、加拿大、澳大利亞、韓國、俄羅斯、巴西等多主要國家和經(jīng)濟(jì)體的專利保護(hù)。既填補(bǔ)了國內(nèi)空白,同時將在全球開啟料位器原創(chuàng)技術(shù)的新時代。