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的重點和難點問題, 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。
料槽呈長方體, 上方開口進料, 下方開口出料,料倉內的物料由料倉下方的布料圓輥支撐著, 稱重式的料位計無法應用在此類料槽上。
料槽上方有布料小車的往返運動, 燒結混合料自布料小車末端落入料槽, 落料點沿料倉均勻分布。由于布料小車的阻擋, 雷達或者超聲波料位計無法準確測量料槽料位。因為落料點不固定, 其它形式的連續測量方式也不好解決問題。
我們采用西安紅光儀表廠生產的纜式射頻導納料位儀測量料槽料位, 試驗取得了成功, 解決了多年來困擾燒結生產的難題, 而且測量準確、可靠, 大大方便了崗位操作, 為燒結實現全過程自動化控制創造了條件。
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, 由電子線路產生一個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路, 采用射頻檢測技術將這種變化檢測出來, 由控制器進行運算處理后轉換為料位顯示出來, 并輸出與料位高度成線性的4 ～ 20mA 標準儀表信號, 從而實現了料位的連續測量。
2 測量優勢
射頻導納料位儀由于采用射頻檢測技術和微機處理技術, 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, 具有以下優點:
1)無漂移。因為該料位儀是通過電路產生穩定的高頻脈沖信號來測量被測物料的物位變化, 所以不受介質的溫度、壓力變化影響;
2)不怕粘附。探桿采用防粘附材料;
3)易標定。可簡單利用任意2 點倉高一次性自動完成標定, 也可手工2 點標定, 方便靈活;
4)無需維護。由于傳感器結構簡單, 無可動部件, 一經投運就無需維護;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、強磨損的環境下可靠工作。因此, 該料位儀使用可靠而且壽命極長;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系到料位計的測量效果,安裝時應考慮到料槽的特殊性, 在探桿的安裝過程中應注意以下幾點:
1)不可打開探桿上的密封螺栓, 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, 探桿應盡量避開進料口, 探頭盒上方應有保護, 以免長時間的物料沖刷損壞盒內的脈沖卡, 縮短儀表的使用壽命;
6)探桿與脈沖卡分開安裝時, 注意距離不要過遠, 越近越好, 其連接線最好使用同軸電纜;
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物體(如攪拌器葉片), 就像一個總在變化的參考地, 這時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, 距離不可太長, 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
簡單快捷的標定給安裝維護工作帶來了極大的方便。
4.1 自動標定
先將控制器調到自動標定, 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 點自動標定。同樣的方法完成第2 點標定, 即完成自動標定。
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 點的物位百分高度, 并確認, 再輸入第1 點高度對應的電容值, 并確認。再先后輸入第2 點的物位百分高度和對應的電容值, 并確認, 即完成手工標定。
實際上, 2 點定標就是確定電容和物位百分高度關系曲線的斜率。如圖2 所示。
5 實際工作中應注意的事項
1)2 點自動標定參數丟失將造成測量數據嚴重失準, 這時一定要根據提示要求恢復參數而無需重新標定;
2)儀表探頭參數若丟失也將造成測量值失準, 此時可打開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確。控制器中的H1和H2值保持不變, 分別改變C1 、C2 的值, 當C1 、C2增大時儀表顯示會降低, 反之則升高。如此反復幾次, 可得到相當滿意的測量值。但是, 一般料位在低位時只調整H1的電容值, 料位在高位時只調整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, 須對儀表進行重新標定;
5)當標定受到工況的限制時, 無法測得準確的高度, 也可以暫時輸入估計的高度值, 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, 以備日后再標定時參考;
7)在物位起伏變化較大的工況使用時, 應設定合理的阻尼時間。
6 應用效果
目前, 該料位計在濟鋼集團總公司燒結廠120燒結機混合料槽已投入運行4 個多月, 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,該廠已準備在其它料槽上推廣應用。
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