【摘 要】永城220t/h鍋爐有2個煤倉供煤給4臺給煤機，煤倉作為燃煤的儲存設備，其料位計的準確是上煤的主要依據(jù)，煤倉料位的測量一直是個難點。本文通過與超聲波料位計、雷達料位計的比較，重點介紹了LM-0505C重錘料位計的測量原理，安裝方法，調(diào)試的內(nèi)容。

【關鍵詞】超聲波，雷達，重錘料位計

一、 引言

工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中，料位是主要的測量參數(shù)之一，隨著工藝要求的提高，料位作為一個重要的過程參數(shù)日益引起大家的重視。永城220t/h鍋爐是以煤粉為燃料的硫化床鍋爐，煤粉由原煤儲運廠經(jīng)皮帶傳送至主廠房煤倉中儲存。煤粉是易燃物質(zhì)，長期積壓會造成內(nèi)部溫度過高，在有氧環(huán)境下，極易自燃，造成安全事故。因此煤倉料位應控制在一個合理的范圍內(nèi)，既要滿足生產(chǎn)需要，又要使煤粉不產(chǎn)生積壓。因此，煤倉料位計的選擇十分重要。

二、超聲波料位計

超聲波料位計利用聲波測距原理，通過測量換能器發(fā)射和接收到聲波的時間，計算出換能器到物料表面距離。安裝于倉頂?shù)奶筋^發(fā)射超聲波，超聲波經(jīng)氣體介質(zhì)傳播至被測介質(zhì)后產(chǎn)生反射，反射后的超聲波又經(jīng)氣體介質(zhì)傳播后被探頭所吸收，根據(jù)發(fā)射與接收到的時間及聲波在氣體介質(zhì)中的傳播速度，儀表便可計算出物料的高度。超聲波料位計具有以下優(yōu)點：結構簡單，壽命長；儀表不受濕度、粘度影響，并與介質(zhì)的介電系數(shù)、電導率、熱導率無關；檢測元件不接觸被測介質(zhì)，適應于強腐蝕性、高粘度、有毒介質(zhì)和低溫介質(zhì)的物位和界面的測量；工作可靠，維護量小。缺點如下：超聲波必須借助于媒質(zhì)傳播。煤倉中粉塵嚴重時，將造成超聲波信號衰弱或儀表無法接收到回波信號，使儀表失效。安裝要求較高，且物料堆積角的變化影響超聲波信號的反射回波，測量過程中易出現(xiàn)較大的測量誤差，或超聲波信號的回波丟失。

三、導波雷達料位計

導波雷達料位計是通過1根（或2根）從倉頂伸入，直達倉底的導波體傳播，導波體可以是金屬硬桿或柔性金屬纜繩，微波體沿桿或纜繩向下傳播，在被測物料表面被反射，回波被天線接收，由發(fā)射與回波脈沖的時間差即可計算出傳播距離。它有以下優(yōu)點：工作穩(wěn)定可靠；可以測量介電常數(shù)較低的物料；物料介質(zhì)介電常數(shù)、密度的變化，對測量性能無明顯影響；無需現(xiàn)場標定即可工作。缺點如下：極桿或纜繩埋在物料中，易受物料沖刷及下拉力造成極桿或纜繩損壞，影響正常工作。極桿或纜繩易掛料，產(chǎn)生虛假回波，影響測量結果。

四、重錘料位計

永城220t/h鍋爐煤倉料位計采用的是LM-0505C重錘料位計，它是根據(jù)機械手的原理，通過感應力矩與轉(zhuǎn)速的變化進行自動測量的裝置，其特點是在自動升錘或降錘過程中進行全程的力矩與轉(zhuǎn)速監(jiān)控，并根據(jù)力矩和轉(zhuǎn)速的變化作出相應的控制對策，實現(xiàn)真正可靠的智能化測量。

（一）系統(tǒng)構成與原理

1.構成。密封箱：密封箱內(nèi)放置的是鋼纜、卷輪及纏繞機構，它與其他裝置時密封隔離的。因此，重錘料位計可以直接安裝在煤倉的頂部位置。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器：用于感應測量鋼纜的力矩變化以及鋼纜的收放長度與速度的變化量。主控器：根據(jù)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的信號進行智能化的控制欲保護，同時具備就地手操功能及顯示功能，不但方便進行就地調(diào)試和檢修，也能直接進行就地控制測量。輔控器：用于提供主控器所需的電源、電機驅(qū)動及信號輸出回路，同時提供用戶的控制接線端子。

2.工作原理。LM-0505C重錘料位計的工作工程如下：當按下“測量開始”按鈕后，主控器發(fā)出降錘指令，重錘料位計開始放錘，物位信號開始變化，當錘探測到介質(zhì)時，作用在鋼纜上的拉力減小，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器感應到力矩變化后，發(fā)出升錘指令，重錘料位計開始升錘，物位信號不再變化，此時的物位值就是實際測量的料位；當重錘回復到初始位置即頂位時停止動作，本次測量完成。在測量過程中，LM-0505C重錘料位計有以下智能化控制策略與保護：（1）錘逃逸控制：在提錘過程中如果由于氣流沖擊引起重錘搖晃而被異物絆住時，重錘料位計會自動采取松一下錘再試提錘的控制策略來逃逸絆錘，當嘗試4次仍無法逃脫時，主控器上故障燈亮，等5分鐘后，再次嘗試逃逸保護，如果逃逸成功，則投入運行，逃逸不成功，則故障燈再次亮起并向遠方發(fā)出報警信號。（2）堵轉(zhuǎn)保護：當電機運行中，即降錘或生錘過程中發(fā)生堵轉(zhuǎn)或沒有測到轉(zhuǎn)速信號時，重錘料位計停止電機運轉(zhuǎn)，主控器堵轉(zhuǎn)故障燈亮，并向遠方發(fā)出報警。（3）埋錘控制與保護：在降錘或升錘過程中萬一發(fā)生坍粉引起埋錘時，重錘料位計會立即停止降錘或升錘，主控器上埋錘故障燈亮，并向遠方發(fā)出報警信號。當物料降低時，重錘料位計繼續(xù)執(zhí)行原來的動作。

（二）安裝方法

重錘料位計應水平安裝于煤倉頂部，永城220t/h鍋爐煤倉頂部在34米層水泥地面上，安裝重錘料位計時，我們在每個料倉遠離進料口2.5米處用洗空器開了1個DN100的孔，將重錘料位計配對法蘭焊接在一塊400X400的鋼板上，用膨脹螺絲固定在DN100孔上面，使配對法蘭的中心與樓板上的孔在一條直線上，然后將重錘掛入掛環(huán)內(nèi)，旋緊掛環(huán)螺母，將掛好錘的重錘料位計固定在配對法蘭上。安裝時要保證配對法蘭的連接管不能有鋒口，以免劃傷鋼絲繩。另外，為了減少煤粉對重錘的沖刷，在重錘側靠近進料口處加一塊鋼板。然后接上電源與控制線，安裝完成。

（三） 調(diào)試

調(diào)試分為就地和遠程調(diào)試。就地調(diào)試時，按下主控器上的“START”按鈕，放錘開始，物位測量值隨著放錘而變化，當重錘觸碰帶煤粉時，物位測量值停止變化，重錘料位計開始提錘，當重錘回到頂位時，重錘料位計停止升錘，測量完成指示燈亮，一次測量完成。遠程調(diào)試時，要先確認監(jiān)控畫面上的“測量啟動”和“故障信號”通道是否已經(jīng)打通，電纜接線是否完全正確。確認無誤后，按下“測量啟動”按鈕，放錘開始，物位測量值隨著放錘而變化，當重錘觸碰到煤粉時，物位測量值停止變化，重錘料位計開始提錘，重錘回到頂位，重錘料位計停止升錘，一次測量完成。

五、結束語

LM-0505C重錘料位計克服了超聲波料位計和雷達料位計的缺點，不受水汽、粉塵、溫度等因素的影響，測量正確可靠，并且具有卡錘逃逸、堵錘保護、埋錘控制欲保護功能，極大地減少了維護工作量，保證了鍋爐的正常運行，是煤倉料位測量的理想產(chǎn)品。