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前 言

燒結(jié)生產(chǎn)過程中，原配料、成品甚至除塵灰的儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)，都會(huì)涉及到料倉。在現(xiàn)場(chǎng)工況粉塵大,介電常數(shù)低,易粘料易掛料等特點(diǎn)，使得料倉料位測(cè)量對(duì)生產(chǎn)來說就顯得尤為重要。隨著自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)計(jì)的不斷進(jìn)步和更新，原來的人工測(cè)量方式逐步演化為儀表檢測(cè)和計(jì)算機(jī)顯示。

 

現(xiàn)在，越來越多的料位測(cè)量方法可供選擇， 如：阻旋、音叉、射頻導(dǎo)納等開關(guān)量測(cè)量方式和重錘、稱重式、雷達(dá)等連續(xù)量測(cè)量方式。但是，許多測(cè)量裝置受測(cè)量原理和現(xiàn)場(chǎng)、制造條件的制約，在燒結(jié)料倉中的應(yīng)用都不十分理想。能實(shí)現(xiàn)這種對(duì)工況要求嚴(yán)格的料位測(cè)量?jī)x器#常用的有：雷達(dá)、重 錘、阻旋、稱重料位計(jì)。

 

1 料位計(jì)的介紹

 

1.1 雷達(dá)料位計(jì)

雷達(dá)料位計(jì)利用了電磁波的特殊性能來進(jìn)行料位檢測(cè)。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當(dāng)于光速。其頻率為 300MHz-3000GHz。電磁波遇到障礙物易于被反射，被測(cè)介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號(hào)的反射效果越好。雷達(dá)波

的頻率越高，發(fā)射角越小，單位面積上能量（磁通量或場(chǎng)強(qiáng)）越大，波的衰減越小，雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量效果越好。雷達(dá)式料位計(jì)組成：它主要由發(fā)射和接收裝置、信號(hào)處理器、天線、操作面板、顯示、故障報(bào)警等幾部分組成。發(fā)射－反射－接收是雷達(dá)式料位計(jì)工作的基本原理。雷達(dá)傳感器的天線以波束的形式發(fā)射#小5.8GHz的雷達(dá)信號(hào)。反射回來的信號(hào)仍由天線接收，雷達(dá)脈沖信號(hào)從發(fā)射到接收的運(yùn)行時(shí)間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。即：（式中，h為料位；H為料倉高度；v為雷達(dá)波速度；t為雷達(dá)波發(fā)射到接收的間隔時(shí)間）。

 

1.2 重錘料位計(jì)

重錘料位計(jì)的測(cè)量原理是利用現(xiàn)場(chǎng)的傳感器（探頭）控制重錘快速下降至物料表面，感應(yīng)錘一旦觸及被測(cè)料面便立即回收，返回待測(cè)位置。傳感器內(nèi)部編碼器發(fā)出與重錘位移相應(yīng)的脈沖信號(hào)，由嵌入式處理器進(jìn)行運(yùn)算處理后，輸出與料位對(duì)應(yīng)的4～20mA 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。其關(guān)系式：其 中，（ H 為料倉高度， M 為實(shí)際測(cè)量距離, I 為輸出電流值，實(shí)際料位高度為 H -M ）。

 

2.3 阻旋料位計(jì)

阻旋料位計(jì)是一種用于固態(tài)物料（包括粉狀、粒 狀、塊狀、膠狀等）的物位控制器，它利用永磁電機(jī)帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，當(dāng)被檢測(cè)物料上升至葉片位置時(shí)，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)受阻，該阻力通過傳動(dòng)軸傳遞到接線盒內(nèi)的檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置則向外輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)，并切斷電機(jī)電源使葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)物料下降時(shí)，葉片阻力消失，檢測(cè)裝置便依靠彈簧的拉力恢復(fù)到原始狀態(tài)，葉片恢復(fù)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。針對(duì)使用于比重相差較大的物料，可調(diào)整彈簧拉力，比重大時(shí)彈簧拉力調(diào)整至#強(qiáng)，反之則調(diào)整至#弱。 

 

2.4 稱重料位計(jì)

稱重料位計(jì)又名倉稱、料斗稱，是與稱重傳感器組以及控制器配套使用，通過對(duì)料倉的稱重來實(shí)現(xiàn)料位連續(xù)檢測(cè)。原理為在料倉底部或側(cè)面安裝多個(gè)重量傳感器 （一般使用電阻應(yīng)變片壓力傳感器），通過運(yùn)算部分進(jìn)行加法運(yùn)算，得到的總重量再減去毛重即為料重，再根據(jù)料樣重量與糧倉體積的關(guān)系，用PLC計(jì)算相應(yīng)比例轉(zhuǎn)化為料位高度，讓現(xiàn)場(chǎng)操作工在電腦監(jiān)控畫面中一目了然。適用于監(jiān)測(cè)無法通過人工觀察的料倉或生產(chǎn)中間緩沖倉。

 

3 以上四種料位計(jì)的比較

從測(cè)量原理、安裝位置及要求、優(yōu)缺點(diǎn)等各個(gè)方面比較以上四種料位計(jì)，如表1所示。

4 各料位計(jì)運(yùn)行情況

雷達(dá)料位計(jì)運(yùn)用在燒結(jié)成品、返礦倉中，效果良好，對(duì)于顆粒狀物體測(cè)量反應(yīng)靈敏，燒結(jié)礦外運(yùn)至高爐有監(jiān)控作用，有條件的情況下增加吹掃裝置等能起到清掃管筒的作用，更能達(dá)到免維護(hù)的目的；

 

重錘料位計(jì)，使用在燃料、溶劑（石灰石、白云石等）等細(xì)料倉中，不宜埋錘，對(duì)料位的連續(xù)檢測(cè)有很好的保障，將測(cè)量間隔時(shí)間調(diào)整至 5-10 分 鐘，能有效延長(zhǎng)重錘料位計(jì)的使用壽命，日常點(diǎn)巡檢中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼帶、電動(dòng)機(jī)構(gòu)的檢查，有損傷及時(shí)更換；

 

阻旋料位計(jì)適用在密閉的除塵灰料倉中，對(duì)料量起到一個(gè)可控范圍內(nèi)的高、低料位監(jiān)控，報(bào)警及時(shí)，給現(xiàn)場(chǎng)操作工帶來極大的便利與指導(dǎo)。除塵設(shè)備中應(yīng)加過濾裝置進(jìn)行初步過濾，以防止旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)卡死，進(jìn)而造成設(shè)備損壞或誤報(bào)；

 

稱重料位計(jì)對(duì)于在生產(chǎn)過程中的緩沖倉、預(yù)配料倉料位監(jiān)控有很好的使用價(jià)值，能保證通過重量轉(zhuǎn)換為料位高度的準(zhǔn)確性及可靠性，但在使用時(shí)一定要加上等電位線，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)在臨時(shí)檢修時(shí)可能動(dòng)用的焊機(jī)對(duì)稱重傳感器造成損壞。 

 

5 結(jié)束語

在工業(yè)生產(chǎn)中有很多生產(chǎn)指標(biāo)和工藝參數(shù)要實(shí)現(xiàn)測(cè)量和控制，從而為生產(chǎn)的調(diào)度指揮和工藝參數(shù)的監(jiān)測(cè)提供準(zhǔn)確、可靠、快捷的信息。以上四種料位計(jì)經(jīng)過重鋼燒結(jié)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐、摸索、不斷的設(shè)備換型與維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的累積中，在實(shí)際應(yīng)用過程中取得良好效果，對(duì)安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗、優(yōu)化指標(biāo)，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益起到重要作用。