摘 要 介紹了射頻導(dǎo)納料位儀在燒結(jié)混合料槽料位測(cè)量中的原理及優(yōu)勢(shì), 設(shè)備安裝的注意事項(xiàng)及儀表的標(biāo)定調(diào)試。
引言
燒結(jié)混合料槽料位的連續(xù)測(cè)量是燒結(jié)工藝生產(chǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題, 這主要是因?yàn)闊Y(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(zhǎng)方體, 上方開(kāi)口進(jìn)料, 下方開(kāi)口出料,料倉(cāng)內(nèi)的物料由料倉(cāng)下方的布料圓輥支撐著, 稱重式的料位計(jì)無(wú)法應(yīng)用在此類料槽上。
料槽上方有布料小車的往返運(yùn)動(dòng), 燒結(jié)混合料自布料小車末端落入料槽, 落料點(diǎn)沿料倉(cāng)均勻分布。由于布料小車的阻擋, 雷達(dá)或者超聲波料位計(jì)無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量料槽料位。因?yàn)槁淞宵c(diǎn)不固定, 其它形式的連續(xù)測(cè)量方式也不好解決問(wèn)題。
我們采用江蘇紅光儀表廠生產(chǎn)的纜式射頻導(dǎo)納料位儀測(cè)量料槽料位, 試驗(yàn)取得了成功, 解決了多年來(lái)困擾燒結(jié)生產(chǎn)的難題, 而且測(cè)量準(zhǔn)確、可靠, 大大方便了崗位操作, 為燒結(jié)實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)化控制創(chuàng)造了條件。
1 測(cè)量原理
射頻導(dǎo)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), 由電子線路產(chǎn)生一個(gè)小功率射頻信號(hào)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(hào)反饋給電子線路, 采用射頻檢測(cè)技術(shù)將這種變化檢測(cè)出來(lái), 由控制器進(jìn)行運(yùn)算處理后轉(zhuǎn)換為料位顯示出來(lái), 并輸出與料位高度成線性的4 ～ 20mA 標(biāo)準(zhǔn)儀表信號(hào), 從而實(shí)現(xiàn)了料位的連續(xù)測(cè)量。
2 測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)
射頻導(dǎo)納料位儀由于采用射頻檢測(cè)技術(shù)和微機(jī)處理技術(shù), 解決了傳統(tǒng)物位計(jì)溫漂大、標(biāo)定難、怕粘附的難題, 與傳統(tǒng)料位計(jì)相比, 具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)無(wú)漂移。因?yàn)樵摿衔粌x是通過(guò)電路產(chǎn)生穩(wěn)定的高頻脈沖信號(hào)來(lái)測(cè)量被測(cè)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(biāo)定。可簡(jiǎn)單利用任意2 點(diǎn)倉(cāng)高一次性自動(dòng)完成標(biāo)定, 也可手工2 點(diǎn)標(biāo)定, 方便靈活;
4)wuxu維護(hù)。由于傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 無(wú)可動(dòng)部件, 一經(jīng)投運(yùn)就wuxu維護(hù);5)使用可靠。傳感器護(hù)套采用的是特殊抗沖擊耐磨材料, 可在高溫、高壓、強(qiáng)粘附、強(qiáng)沖擊、強(qiáng)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(zhǎng);6)應(yīng)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(cè)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(xiàng)
傳感器的安裝直接關(guān)系到料位計(jì)的測(cè)量效果,安裝時(shí)應(yīng)考慮到料槽的特殊性, 在探桿的安裝過(guò)程中應(yīng)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(yīng)垂直安裝, 與倉(cāng)壁的平面平行, 以確保測(cè)量值的線性;
3)為了獲得準(zhǔn)確、穩(wěn)定的電容信號(hào), 必須保證參考電極接地良好。如果料倉(cāng)為金屬的側(cè)壁, 應(yīng)保證探頭盒與倉(cāng)壁之間接觸良好;如果倉(cāng)壁為混凝土, 應(yīng)注意使傳感器外殼接地端子與混凝土鋼筋用導(dǎo)線可靠連接;
4)探桿與金屬倉(cāng)壁之間應(yīng)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(cāng)壁的距離應(yīng)大于200mm ;
5)探桿與脈沖卡一體安裝時(shí), 探桿應(yīng)盡量避開(kāi)進(jìn)料口, 探頭盒上方應(yīng)有保護(hù), 以免長(zhǎng)時(shí)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(kāi)安裝時(shí), 注意距離不要過(guò)遠(yuǎn), 越近越好, 其連接線#好使用同軸電纜;
7)探桿應(yīng)使用強(qiáng)耐磨、抗沖擊的同軸套管作保護(hù);
8)探桿長(zhǎng)度應(yīng)稍大于量程范圍, 但探頭不可觸及倉(cāng)底或下方的輸送帶;
9)料槽或容器內(nèi)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(yīng)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(zhǎng), 應(yīng)小于1000m , 屏蔽層應(yīng)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(yīng)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(cè)量精度。
4 儀表的標(biāo)定調(diào)試
簡(jiǎn)單快捷的標(biāo)定給安裝維護(hù)工作帶來(lái)了極大的方便。
4.1 自動(dòng)標(biāo)定
先將控制器調(diào)到自動(dòng)標(biāo)定, 在料槽內(nèi)布一定高度的物料, 查看儀表顯示的對(duì)應(yīng)電容值, 實(shí)測(cè)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(rèn)后便完成第1 點(diǎn)自動(dòng)標(biāo)定。同樣的方法完成第2 點(diǎn)標(biāo)定, 即完成自動(dòng)標(biāo)定。
4.2 手工標(biāo)定
手工標(biāo)定要求先測(cè)量并記錄2 組高度及對(duì)應(yīng)的電容值, 然后將控制器調(diào)到手工標(biāo)定。先輸入第1 點(diǎn)的物位百分高度, 并確認(rèn), 再輸入第1 點(diǎn)高度對(duì)應(yīng)的電容值, 并確認(rèn)。再先后輸入第2 點(diǎn)的物位百分高度和對(duì)應(yīng)的電容值, 并確認(rèn), 即完成手工標(biāo)定。
實(shí)際上, 2 點(diǎn)定標(biāo)就是確定電容和物位百分高度關(guān)系曲線的斜率。如圖2 所示。
5 實(shí)際工作中應(yīng)注意的事項(xiàng)
1)2 點(diǎn)自動(dòng)標(biāo)定參數(shù)丟失將造成測(cè)量數(shù)據(jù)嚴(yán)重失準(zhǔn), 這時(shí)一定要根據(jù)提示要求恢復(fù)參數(shù)而wuxu重新標(biāo)定;
2)儀表探頭參數(shù)若丟失也將造成測(cè)量值失準(zhǔn), 此時(shí)可打開(kāi)傳感器殼蓋核對(duì)并恢復(fù)參數(shù)“ A 、K 、C”的值;
3)采用修正法使測(cè)量值更精que。控制器中的H1和H2值保持不變, 分別改變C1 、C2 的值, 當(dāng)C1 、C2增大時(shí)儀表顯示會(huì)降低, 反之則升高。如此反復(fù)幾次, 可得到相當(dāng)滿意的測(cè)量值。但是, 一般料位在低位時(shí)只調(diào)整H1的電容值, 料位在高位時(shí)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(cāng)的物料成分有較大變化時(shí), 須對(duì)儀表進(jìn)行重新標(biāo)定;
5)當(dāng)標(biāo)定受到工況的限制時(shí), 無(wú)法測(cè)得準(zhǔn)確的高度, 也可以暫時(shí)輸入估計(jì)的高度值, 待運(yùn)行穩(wěn)定后, 再加以更正, 從而縮短標(biāo)定的時(shí)間;
6)標(biāo)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(duì)應(yīng)值, 以備日后再標(biāo)定時(shí)參考;
7)在物位起伏變化較大的工況使用時(shí), 應(yīng)設(shè)定合理的阻尼時(shí)間。
6 應(yīng)用效果
目前, 該料位計(jì)在濟(jì)鋼集團(tuán)總公司燒結(jié)廠120燒結(jié)機(jī)混合料槽已投入運(yùn)行4 個(gè)多月, 不但解決了料槽料位連續(xù)測(cè)量的難題, 而且測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠,該廠已準(zhǔn)備在其它料槽上推廣應(yīng)用。
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