摘 要 介紹了
射頻導納料位儀在燒結(jié)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(diào)試。
引言
燒結(jié)混合料槽料位的連續(xù)測量是燒結(jié)工藝生產(chǎn)的重點和難點問題, 這主要是因為燒結(jié)的特殊工藝造成的。燒結(jié)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(nèi)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(jié)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(xù)測量方式也不好解決問題。
我們采用西安紅光儀表廠生產(chǎn)的纜式射頻導納料位儀測量料槽料位, 試驗取得了成功, 解決了多年來困擾燒結(jié)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(jié)實現(xiàn)全過程自動化控制創(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, 由電子線路產(chǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xiàn)了料位的連續(xù)測量。
2 測量優(yōu)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(tǒng)物位計溫漂大、標定難、怕粘附的難題, 與傳統(tǒng)料位計相比, 具有以下優(yōu)點:
1)無漂移。因為該料位儀是通過電路產(chǎn)生穩(wěn)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(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。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(jié)構(gòu)簡單, 無可動部件, 一經(jīng)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(huán)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(xù)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(wěn)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(cè)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(nèi)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(nèi)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(shù)與控制器中的參數(shù)(A 、K 、C)一致, 以確保儀表的測量精度。
4 儀表的標定調(diào)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(diào)到自動標定, 在料槽內(nèi)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(diào)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(shù)丟失將造成測量數(shù)據(jù)嚴重失準, 這時一定要根據(jù)提示要求恢復參數(shù)而無需重新標定;
2)儀表探頭參數(shù)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(shù)“ 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(diào)整H1的電容值, 料位在高位時只調(diào)整H2的電容值。調(diào)整完畢記錄下數(shù)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(wěn)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(jié)廠120燒結(jié)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(xù)測量的難題, 而且測量結(jié)果準確可靠,該廠已準備在其它料槽上推廣應用。
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