摘要：測量固體顆粒連續(xù)料位儀表對(duì)顆粒物連續(xù)料位的檢測和控制在煤炭、石油化學(xué)、電力等行業(yè)的過程自動(dòng)化和安全性方面起著重要作用，目前有許多類型的儀器可以進(jìn)行連固體顆粒連續(xù)料位測量，本文所述各種測量固體顆粒連續(xù)料位儀表的工作原理和特性，包括測量固體顆粒連續(xù)料位儀表的選型和應(yīng)用，對(duì)不同工作條件和儀表工作狀態(tài)的分析;為了獲得對(duì)儀表參數(shù)精度的影響，對(duì)于不同以及行業(yè)不同的工作條件，對(duì)于測量固體顆粒連續(xù)料位儀表的選型和應(yīng)用，提供一些理論和實(shí)踐上的幫助。

關(guān)鍵詞：固體顆粒;連續(xù)料位儀表;選型和應(yīng)用

隨著科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展，火電廠的除塵系統(tǒng)采用了各種先進(jìn)技術(shù)，對(duì)于灰斗中固體顆粒連續(xù)料位的實(shí)時(shí)監(jiān)測，目前最典型的方法是重錘式、超聲波、電容器、核料位儀表等等等。連續(xù)料位儀表廣泛用于火電廠，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，如鍋爐系統(tǒng)、主煤倉、電除塵灰斗等?；蚁?、渣箱、脫硫系統(tǒng)等固體顆粒料位測量，如脫硫系統(tǒng)吸收塔、石灰漿液箱、灰水混合池等固液混合物測量，還有一些事液體液位測量，比如汽水系統(tǒng)、低加熱器尿素?cái)嚢璩氐取Ｓ捎谶B續(xù)料位儀表失真導(dǎo)致設(shè)備停止、系統(tǒng)停止、機(jī)組負(fù)荷減少等，發(fā)電廠在運(yùn)行安全受到嚴(yán)重威脅的情況下，由于這個(gè)問題，針對(duì)不同的介質(zhì)（固體顆粒、固液混合、液體料位等），才用不同的料位儀表，不同的水平測量原理，提出了不同的環(huán)境，使用不同的標(biāo)記，讓不同類型的設(shè)備在改變使用效率之前和之后，解決了許多年的問題，為了保證安全生產(chǎn)和減少設(shè)備維修工作量。有些定位探測器通常用于安裝，探針可直接與煤灰接觸，以確定和監(jiān)測其固體顆粒。由于煤灰是粉末，流動(dòng)性較低，因此很容易將灰與探頭連接起來，以確定容器內(nèi)的料位儀表，這導(dǎo)致在測量固體顆粒連續(xù)料位儀表方面經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤。與測量對(duì)象直接接觸所產(chǎn)生的粘附作用的測量問題最好通過常規(guī)核加以解決。但是，核子料位儀表含有放射性源，盡管在一定的安全距離內(nèi)，它們的活動(dòng)較少，而且沒有對(duì)人類造成傷害，但人們無法克服對(duì)核輻射的恐懼。同時(shí)，為了避免放射性污染，放射源的管理是復(fù)雜的，需要遵守規(guī)定，在這方面，需要 一種在線自動(dòng)監(jiān)測煤位的裝置，以便測量固體顆粒的連續(xù)料位，在自動(dòng)化水平上以及推廣應(yīng)用上具有很重要的實(shí)際作用。

一、固體顆粒連續(xù)料位儀表監(jiān)測概述

隨著生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平的提高，在輸送煤過程中，必須解決有關(guān)煤倉裝載地點(diǎn)的實(shí)時(shí)控制問題，以確保設(shè)備安全有效地運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益，適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)管理的要求;因此，在現(xiàn)場總是需要新類型的料位監(jiān)測水平控制設(shè)備。由于煤倉條件惡劣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，防爆能力要求高，以及各種傳統(tǒng)的裝載方式，準(zhǔn)確的煤倉檢測料位控制仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。雖然在工廠安裝了一些最常用的測量儀器，如重錘式，電容器式，超聲波式，由于介質(zhì)的復(fù)雜狀態(tài)，包括激光和核輻射式料位儀表在材料控制方面有一些缺陷，適應(yīng)不利的工作條件的特點(diǎn)通常是穩(wěn)定性低，測量精度低，難以持續(xù)監(jiān)測，技術(shù)服務(wù)工作量大等。大多數(shù)發(fā)電廠仍然需要人工測量，如激光和核探測器，需要大量的工作。由于費(fèi)用和安全要求，限制了其廣泛應(yīng)用;在許多電廠，用重錘測量煤倉料位，在測量過程中還需要進(jìn)行人工操作、不準(zhǔn)確、機(jī)械損耗大、維修量大。開發(fā)可滿足火電廠要求的在線煤礦自動(dòng)控制系統(tǒng)，以提供自動(dòng)控制，對(duì)煤場進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的控制，對(duì)于減少勞動(dòng)密集度和減少協(xié)同作用至關(guān)重要，有助于提高自動(dòng)化水平和推動(dòng)在類似的發(fā)電廠的廣泛應(yīng)用。

二、測量固體顆粒連續(xù)料位儀表的選型和應(yīng)用

（一）電容料位儀表

電容式料位儀表是一種具有非常廣泛的用途和相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿Φ牧衔粌x表。這是利用電容器原理，因而也用電壓或電流將非電量轉(zhuǎn)換成電容器的裝置。這是容易測量和傳輸?shù)?。與其他類型的料位儀表相比，電容料位儀表具有廣泛的測量范圍、高精度、動(dòng)態(tài)反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn);高度適應(yīng)等，廣泛用于測量位移，壓力，厚度，振幅，液位，成分等。電容器測量儀采用分段電容傳感器，并結(jié)合射頻同步和其他潛在的技術(shù)方法，進(jìn)行分層電介質(zhì)分級(jí)掃描，對(duì)煤倉、煤粉倉進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，包括煤灰一起其他顆粒狀材料，自動(dòng)校準(zhǔn)，無調(diào)試，無維護(hù)，高精度測量;利用智能判斷和技術(shù)潛力排除多種干擾，如懸浮、飛灰等;測量中的總誤差的積累可以在段內(nèi)而不是在疊加中消除;增加信號(hào)穩(wěn)定性和可靠性。

（二）雷達(dá)式固體顆粒料位儀表

物位檢測是對(duì)設(shè)備和集裝箱容器中物料數(shù)量的估計(jì)。為了保證生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行，如物料平衡調(diào)節(jié)，掌握消耗材料的數(shù)量，確定產(chǎn)品產(chǎn)量等在現(xiàn)代自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)過程中，確定目標(biāo)位置起著重要作用。在公司的生產(chǎn)車間，物位為一個(gè)重要的過程參數(shù)是衡量效率的重要指標(biāo)，包括生產(chǎn)過程的工作狀態(tài)和經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)。由于固體雷達(dá)定位儀具有微波，不受進(jìn)入和非接觸測量的灰塵和噪音及其他優(yōu)點(diǎn)，因此，結(jié)合實(shí)地條件，從提高測量精度的角度來看，既經(jīng)濟(jì)又合理，利用雷達(dá)定位固體材料來監(jiān)測固體顆粒料位。雷達(dá)式固體顆粒料位儀表測量原理可以描述為：極低能量超短波脈沖通過天線系統(tǒng)傳輸和接收;在這種情況下，使用特殊的延長時(shí)間方法，在很短的時(shí)間內(nèi)確保精度和穩(wěn)定性，使用最新的微處理器技術(shù)和調(diào)試軟件以消除假回波干擾，工作時(shí)間通過信號(hào)和輸出的電子組件轉(zhuǎn)換為對(duì)象即物位信號(hào)并輸出。

（三）射頻導(dǎo)納料位儀表

射頻導(dǎo)納料位儀表的探頭和掩體壁和物料形成導(dǎo)納值，當(dāng)固體顆粒連續(xù)料位發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)納值會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化。利用射頻控制技術(shù)，通過射頻發(fā)射探針，相應(yīng)改變導(dǎo)納值，為了確定信號(hào)的變化，將電路單元轉(zhuǎn)換成位置模擬信號(hào)，以便連續(xù)測量固體顆粒連續(xù)料位。射頻導(dǎo)納測量技術(shù)可以單獨(dú)測量阻抗和容抗性。計(jì)算電阻和容電阻的公式表明，掛料的阻抗和容電阻抗是相等的，根據(jù)刮料等效電路，可以看到，懸停的影響可以消除，因此，射頻導(dǎo)納料位儀表的技術(shù)固體顆粒連續(xù)料位的測量與探頭的稱重?zé)o關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)正弦電路產(chǎn)生射頻信號(hào)100千赫茲，過濾電路過濾干擾成分后，獲得更純凈的射頻信號(hào)100千赫茲，電容驅(qū)動(dòng)程序用于增加位置測量范圍。變壓器電橋測量電路將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。所測量的電壓信號(hào)分為兩個(gè)電路：含有位置和懸掛狀態(tài)信息的測量信號(hào);取樣時(shí)間的同步信號(hào)。對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行處理是為了給取樣時(shí)間，在此期間可以選擇測量的信號(hào)，從而能夠獲得純凈的位置信號(hào)，消除電極掛料的后果。

三、結(jié)語

在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，對(duì)顆粒物持續(xù)料位的控制是確保連續(xù)生產(chǎn)和安全的關(guān)鍵。本文主要介紹了幾種比較常見的測量顆粒物連續(xù)料位的儀器的典型特點(diǎn)，分析了各種工作條件對(duì)儀器工作狀態(tài)的影響，以及適合使用儀器的工作條件;為了正確選擇和合理使用，以測量不同工業(yè)環(huán)境下顆粒物的連續(xù)狀態(tài)。重視測量固體顆粒連續(xù)料位儀表的選型和應(yīng)用，以及其防護(hù)與安全是第一位的，嚴(yán)格管理并提高防護(hù)技術(shù)，將更進(jìn)一步促進(jìn)先進(jìn)測量固體顆粒連續(xù)料位儀表的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李健樂， 趙利平， 梁義維. 基于光阻法顆粒計(jì)數(shù)器的氣泡識(shí)別方法[J]. 儀表技術(shù)與傳感器， 2018， 000（009）：29-32，65.

作者簡介：宗亮 （1973.2-） 男四川自貢 漢 本科 儀表及自動(dòng)化 四川宜賓岷江西路150號(hào)研究方向：自動(dòng)化控制

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