??? 摘要：

??? 本文針對實(shí)際應(yīng)用中固體料倉的料位測量問題進(jìn)行分析，介紹了幾種料位測量技術(shù)，并提供了可靠的解決方案。

??? SUMMARY: The Article analyzed the solid levelpplication for the solid silo and introduced severallevel measuring technology and a reliable solution.

??? 關(guān)鍵詞：固體料位測量重錘料位計(jì)自診斷預(yù)診斷UWT

??? KEYWORDS: Solid level applicationInstrument selfdiagnose/pre-diagnose UWT

??? １、概論

??? 固體料倉（如灰?guī)?、原煤倉、水泥倉、礦石倉等）的料位測量一直是物位測量技術(shù)應(yīng)用中的一個難點(diǎn)，其特點(diǎn)是粉塵大,介質(zhì)的介電常數(shù)低,測量距離長（約25-70米）。許多測量裝置受測量原理和制造條件的制約，在這一領(lǐng)域應(yīng)用都不十分理想。對于此類工況的料位測量要求嚴(yán)格,能實(shí)現(xiàn)這種測量的料位計(jì)寥寥無幾，常見的有：重錘式、雷達(dá)式、超聲波等。

??? ２、重錘料位計(jì)

??? 重錘料位計(jì)的原理是利用現(xiàn)場的傳感器（探頭）控制重錘快速下降至物料表面，感應(yīng)錘一旦觸及被測料面便立即回收，返回待測位置。傳感器內(nèi)部編碼器發(fā)出與重錘位移相應(yīng)的脈沖信號，由嵌入式處理器進(jìn)行運(yùn)算處理后，輸出與料位對應(yīng)的4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號。其關(guān)系式： H-M = I-4 ;其中，H為料倉高度，M為實(shí)際測量距離,I為輸出電流值，實(shí)際料位高度為: H-M。
在眾多重錘料位計(jì)當(dāng)中，德國UWT品牌的重錘物位計(jì)（詳見第５部分）質(zhì)量穩(wěn)定，測量精度高，使用壽命長，安裝維護(hù)方便，擁有眾多成功的應(yīng)用案例，取得優(yōu)異的業(yè)績。

??? ３、雷達(dá)料位計(jì)

??? 雷達(dá)波是一種特殊形式的電磁波，雷達(dá)料位計(jì)利用了電磁波的特殊性能來進(jìn)行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當(dāng)于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號的反射效果越好。雷達(dá)波的頻率越高，發(fā)射角越小，單位面積上能量（磁通量或場強(qiáng)）越大，波的衰減越小，雷達(dá)料位計(jì)的測量效果越好。雷達(dá)式料位計(jì)組成：它主要由發(fā)射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板、顯示、故障報(bào)警等幾部分組成。發(fā)射－反射－接收是雷達(dá)式料位計(jì)工作的基本原理。雷達(dá)傳感器的天線以波束的形式發(fā)射最小5.8GHz的雷達(dá)信號。
反射回來的信號仍由天線接收，雷達(dá)脈沖信號從發(fā)射到接收的運(yùn)行
時間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。即：h=H+vt
式中 h為料位；H為料倉高度；v為雷達(dá)波速度；t為雷達(dá)波發(fā)射到接收的間隔時間。
但是由于灰?guī)旖橘|(zhì)灰的介電常數(shù)很低，這將導(dǎo)致雷達(dá)料位計(jì)的回波信號減弱，極大的影響長距離測量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。所以在灰?guī)鞈?yīng)盡量避免使用這種類型的料位計(jì)。

??? ４、超聲波料位計(jì)

??? 超聲波物位變送器是測量一個超聲波脈沖從發(fā)出到返回整個過程所需的時間。超聲波傳感器垂直安裝在液體或者物體的表面，它向物/液面發(fā)出一個超聲波脈沖，經(jīng)過一段時間，超聲波傳感器接收到從液面反射回的信號，信號經(jīng)過變送器電路的選擇和處理，根據(jù)超聲波發(fā)出和接收的時間差，計(jì)算出物/液面到傳感器的距離。但是由于灰?guī)熘蟹蹓m嚴(yán)重，這對于超聲波原理的料位計(jì)在這種長距離和大粉塵工況的測量無能為力，在這種工況下除非選用超大聲波發(fā)射功率的超聲波料位計(jì)才能勉強(qiáng)測量。國內(nèi)外品牌中還沒有合適的選擇。

??? ５、德國UWT重錘料位計(jì)

??? 1）嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹圃旃に?，體積小巧、重量輕，是國產(chǎn)重錘的十分之一；認(rèn)證齊全，通過多種國際防爆認(rèn)證及國際無毒無害原料RoSH認(rèn)證；測量精確，精度高達(dá)到0.5%，選擇合適的探頭可以實(shí)現(xiàn)對不同物料不同工況的測量。

??? 2）智能化程度高，安裝維護(hù)方便, 廣泛用于灰?guī)臁⒃簜}、煤粉倉、水泥倉、鐵礦石倉等工況。該料位計(jì)能實(shí)時地進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及監(jiān)測，整個過程可通過Modbus/Profibus總線連接到遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)或由儀表內(nèi)部定時器啟動,測量間隔為３分鐘至數(shù)小時，這充分體現(xiàn)了其高效性；同時，還具有自診斷預(yù)診斷功能，能從儀表自帶信號燈及錯誤代碼，迅速判斷出重錘運(yùn)行狀態(tài)，方便維護(hù)。

??? ３）受惡劣工況影響小，殼體防護(hù)等級IP66；電路模塊與機(jī)械模塊完全隔離開，正常操作時，絕對不受倉內(nèi)粉末，粉塵，靜電，或介質(zhì)狀態(tài)（干燥或潮濕）的影響；鋼帶配有內(nèi)部清潔器，無論倉內(nèi)有多少潮濕的粉料依附于鋼帶上，在其上升過程中，均會被清潔器刮洗干凈,避免介質(zhì)進(jìn)入儀表箱內(nèi)導(dǎo)致卡塞；料位儀表與錘頭（不銹鋼）之間以鋼帶連接，鋼帶和錘頭間設(shè)有一特殊連接，使錘頭在受到固體粉料沖擊時，可自由旋轉(zhuǎn)以減少阻力，而鋼帶不受其影響扭曲，安裝位置選擇合適的情況下不會出現(xiàn)埋錘和斷錘, 這一點(diǎn)在很多電廠都得到有效驗(yàn)證。

??? ４）產(chǎn)品完全免維護(hù)，運(yùn)行成本低廉，易損件只有鋼帶一項(xiàng),在正常使用的情況下，按每天10次測量計(jì)算,可以使用5年以上而無需檢修（該重錘料位計(jì)的壽命按次數(shù)計(jì)算,在170000次測量時需要蓋復(fù)位檢修,一般可用220000次甚至更久） 。

??? ６、結(jié)語

??? 綜上,對于固體料位這類特殊的工況:要求測量準(zhǔn)確,對于介電常數(shù)低,粉塵大的工況，德國UWT的重錘料位計(jì)以其安裝方便,維護(hù)量小,質(zhì)量穩(wěn)定,壽命長的特點(diǎn),正好滿足要求。

??? 參考文獻(xiàn)：

??? 《電站信息》、《流程工業(yè)》、《熱力發(fā)電》、《P O W E RGENERATION HANDBOOK》、《Materials and Industry》

??? 作者：張成源

??? 來源：上海物位帝國際貿(mào)易有限公司