摘　要　介紹了射頻導納料位儀在燒結混合料槽料位測量中的原理及優(yōu)勢, 設備安裝的注意事項及儀表的標定調試。

 

引言

        燒結混合料槽料位的連續測量是燒結工藝生產(chǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題, 這主要是因為燒結的特殊工藝造成的。燒結混合料布料示意圖如圖1 所示。

 

        料槽呈長(cháng)方體, 上方開(kāi)口進(jìn)料, 下方開(kāi)口出料,料倉內的物料由料倉下方的布料圓輥支撐著(zhù), 稱(chēng)重式的料位計無(wú)法應用在此類(lèi)料槽上。

 

        料槽上方有布料小車(chē)的往返運動(dòng), 燒結混合料自布料小車(chē)末端落入料槽, 落料點(diǎn)沿料倉均勻分布。由于布料小車(chē)的阻擋, 雷達或者超聲波料位計無(wú)法準確測量料槽料位。因為落料點(diǎn)不固定, 其它形式的連續測量方式也不好解決問(wèn)題。

        

        我們采用江蘇紅光儀表廠(chǎng)生產(chǎn)的纜式射頻導納料位儀測量料槽料位, 試驗取得了成功, 解決了多年來(lái)困擾燒結生產(chǎn)的難題, 而且測量準確、可靠, 大大方便了崗位操作, 為燒結實(shí)現全過(guò)程自動(dòng)化控制創(chuàng )造了條件。

 

1 　測量原理

        射頻導納料位儀由傳感器和控制儀表兩部分組成。它是利用高頻技術(shù), 由電子線(xiàn)路產(chǎn)生一個(gè)小功率射頻信號于探頭上, 探頭作為敏感元件, 將物位變化轉化為脈沖信號反饋給電子線(xiàn)路, 采用射頻檢測技術(shù)將這種變化檢測出來(lái), 由控制器進(jìn)行運算處理后轉換為料位顯示出來(lái), 并輸出與料位高度成線(xiàn)性的4 ～ 20mA 標準儀表信號, 從而實(shí)現了料位的連續測量。

 

2 　測量?jì)?yōu)勢

        射頻導納料位儀由于采用射頻檢測技術(shù)和微機處理技術(shù), 解決了傳統物位計溫漂大、標定難、怕粘附的難題, 與傳統料位計相比, 具有以下優(yōu)點(diǎn):

1)無(wú)漂移。因為該料位儀是通過(guò)電路產(chǎn)生穩定的高頻脈沖信號來(lái)測量被測物料的物位變化, 所以不受介質(zhì)的溫度、壓力變化影響;

2)不怕粘附。探桿采用防粘附材料;

3)易標定�？珊�(jiǎn)單利用任意2 點(diǎn)倉高一次性自動(dòng)完成標定, 也可手工2 點(diǎn)標定, 方便靈活;

4)wuxu維護。由于傳感器結構簡(jiǎn)單, 無(wú)可動(dòng)部件, 一經(jīng)投運就wuxu維護;5)使用可靠。傳感器護套采用的是特殊抗沖擊耐磨材料, 可在高溫、高壓、強粘附、強沖擊、強磨損的環(huán)境下可靠工作。因此, 該料位儀使用可靠而且壽命極長(cháng);6)應用廣泛。該儀表適用于各種工況下液體、漿料、界面混合物、顆粒、塊狀物等連續物位測量。傳感器可選用棒式、同軸式、纜式、重型纜式等多種型式。

 

3 　傳感器的安裝及注意事項

        傳感器的安裝直接關(guān)系到料位計的測量效果,安裝時(shí)應考慮到料槽的特殊性, 在探桿的安裝過(guò)程中應注意以下幾點(diǎn):

1)不可打開(kāi)探桿上的密封螺栓, 否則探桿將失去密封效果, 探頭將不能正常工作;

2)探桿應垂直安裝, 與倉壁的平面平行, 以確保測量值的線(xiàn)性;

3)為了獲得準確、穩定的電容信號, 必須保證參考電極接地良好。如果料倉為金屬的側壁, 應保證探頭盒與倉壁之間接觸良好;如果倉壁為混凝土, 應注意使傳感器外殼接地端子與混凝土鋼筋用導線(xiàn)可靠連接;

4)探桿與金屬倉壁之間應保持合適的距離。距離太近會(huì )使初始電容太大, 一般探桿與倉壁的距離應大于200mm ;

5)探桿與脈沖卡一體安裝時(shí), 探桿應盡量避開(kāi)進(jìn)料口, 探頭盒上方應有保護, 以免長(cháng)時(shí)間的物料沖刷損壞盒內的脈沖卡, 縮短儀表的使用壽命;

6)探桿與脈沖卡分開(kāi)安裝時(shí), 注意距離不要過(guò)遠, 越近越好, 其連接線(xiàn)#好使用同軸電纜;

7)探桿應使用強耐磨、抗沖擊的同軸套管作保護;

8)探桿長(cháng)度應稍大于量程范圍, 但探頭不可觸及倉底或下方的輸送帶;

9)料槽或容器內有移動(dòng)物體(如攪拌器葉片), 就像一個(gè)總在變化的參考地, 這時(shí)應考慮選用帶同軸套管的探頭;

10)傳感器與控制器之間一定要用屏蔽雙絞線(xiàn), 距離不可太長(cháng), 應小于1000m , 屏蔽層應在控制器處單端接地, 傳感器端要保證屏蔽層不能接殼;

11)應注意保證脈沖卡的參數與控制器中的參數(A 、K 、C)一致, 以確保儀表的測量精度。

 

4 　儀表的標定調試

        簡(jiǎn)單快捷的標定給安裝維護工作帶來(lái)了極大的方便。

4.1 　自動(dòng)標定

        先將控制器調到自動(dòng)標定, 在料槽內布一定高度的物料, 查看儀表顯示的對應電容值, 實(shí)測出該物料的高度, 在控制器中輸入該高度的物位百分高度,確認后便完成第1 點(diǎn)自動(dòng)標定。同樣的方法完成第2 點(diǎn)標定, 即完成自動(dòng)標定。

 

4.2 　手工標定

        手工標定要求先測量并記錄2 組高度及對應的電容值, 然后將控制器調到手工標定。先輸入第1 點(diǎn)的物位百分高度, 并確認, 再輸入第1 點(diǎn)高度對應的電容值, 并確認。再先后輸入第2 點(diǎn)的物位百分高度和對應的電容值, 并確認, 即完成手工標定。

        實(shí)際上, 2 點(diǎn)定標就是確定電容和物位百分高度關(guān)系曲線(xiàn)的斜率。如圖2 所示。

 

5 　實(shí)際工作中應注意的事項

1)2 點(diǎn)自動(dòng)標定參數丟失將造成測量數據嚴重失準, 這時(shí)一定要根據提示要求恢復參數而wuxu重新標定;

2)儀表探頭參數若丟失也將造成測量值失準, 此時(shí)可打開(kāi)傳感器殼蓋核對并恢復參數“ A 、K 、C”的值;

3)采用修正法使測量值更精que�？刂破髦械腍1和H2值保持不變, 分別改變C1 、C2 的值, 當C1 、C2增大時(shí)儀表顯示會(huì )降低, 反之則升高。如此反復幾次, 可得到相當滿(mǎn)意的測量值。但是, 一般料位在低位時(shí)只調整H1的電容值, 料位在高位時(shí)只調整H2的電容值。調整完畢記錄下數值以備用;

4)若料倉的物料成分有較大變化時(shí), 須對儀表進(jìn)行重新標定;

5)當標定受到工況的限制時(shí), 無(wú)法測得準確的高度, 也可以暫時(shí)輸入估計的高度值, 待運行穩定后, 再加以更正, 從而縮短標定的時(shí)間;

6)標定完成后, 不要忘記輸入全量程高度, 并記下兩組料位高度與電容值的對應值, 以備日后再標定時(shí)參考;

7)在物位起伏變化較大的工況使用時(shí), 應設定合理的阻尼時(shí)間。

 

6 　應用效果

目前, 該料位計在濟鋼集團總公司燒結廠(chǎng)120燒結機混合料槽已投入運行4 個(gè)多月, 不但解決了料槽料位連續測量的難題, 而且測量結果準確可靠,該廠(chǎng)已準備在其它料槽上推廣應用。