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雷達料位計測量系統在煤倉料位測量中的應用

發布:2021/7/24 16:50:26人氣:1461
1.引言
料位是煉焦備煤生產過程的主要測量參數之一,但是由于煤倉等的料位面起伏不平,存在物料的安息角,料位檢測較難,接觸式測量是過去測量物位的主要手段。隨著自動控制高新技術的發展,連續式物位測量在工業領域得到廣泛應用,雷達物位計就是其中一類主流儀表。在宣鋼焦化廠原料煤場擴建中,所有煤倉的物位測量都采用了雷達物位計,使用效果良好。
 
2.雷達料位計的基本原理
雷達式料位計主要由發射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板等幾部分組成,發射一反射一接收是雷達式料位計工作的基本原理。雷達傳感器的天線以波束的形式發射ZUI小6.2Hz的雷達信號,碰到被測介質被反射,天線接收反射回來的回波信號并將其傳輸給電子部件。微處理器對此信號進行處理,由智能軟件識別出正確的回波信號。雷達脈沖信號從發射到接收的運行時間與傳感器到介質表面的距離以及物位成比例,即:h=H-D
D=vt/2
式中h為料位;H為槽高;D為距離物料表面的距離;v為雷達波速度;t為雷達波發射到接收的間隔時間;電子部件通過分析、計算,給出探頭到被介質表面的距離,并輸出相應信號。

 
3.雷達料位計的特點
雷達波是一種特殊形式的電磁波,遇到障礙物易于被反射,且其穿透性強,可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源。雷達料位計就是利用了電磁波的特殊性能來進行料位檢測。各種固體物料儲存在庫或倉里都存在物料的安息角,回波反射也會象超聲波一樣存在漫反射,產生干擾回波和假回波,由于雷達料位計采用了先進的回波處理和數據處理技術,通過軟件可排除干擾回波和假回波,加上雷達波本身頻率高,開角小,穿透性能好的特點,所以,雷達料位計具有比接觸式料位計和同類非接觸料位計更加優良的性能。
 
4.雷達煤倉料位測量系統
目前使用的雷達料位計大多是一體化的產品,二線制供電,輸出4~20mA的模擬信號,同時還提供HART數字信號和各種協議的現場總線的數字通信功能,和計算機監控系統連接非常方便,既可在現場調試;也可用PC機在控制室調試。宣鋼焦化廠根據自身條件,在新舊系原料配煤系統中分別采用了ABB公司的AC800控制器和 Siemens公司的S7-300系列PILC控制器進行監控。利用系統提供的組態程序,編制程序實現料位監測。下圖是應用AC800控制器監控某一煤倉料位組態程序。

 
5.安裝與維護
5.1雷達料位計的安裝
從雷達料位計的測量原理可以知道,雷達料位計是通過處理雷達波從探頭發射到介質表面然后返回到探頭的時間來測量料位的,所以,正確的安裝是實現精確測量首要條件
(1)傳感器不要安裝在拱形罐的中心處,否則干擾回波會導致信號丟失。也不能距離罐壁很近安裝,ZUI佳安裝位置在容器半徑的12處。離罐壁ZUI小為30cm。
(2)要避開進料口,以免產生虛假反射。
(3)避免在發射角內有造成假反射的裝置。特別要避免在距離天線ZUI近的13錐形發射區內有障礙裝置(因為障礙裝置越近,虛假反射信號越強)。
(4)雷達天線不可向罐壁傾斜
5.2維護
由于被測介質的揮發氣體會在天線上聚集,水蒸汽會在天線上聚結,此時,會影響雷達波發射,嚴重時雷達波不能發出,所以根據所測介質情況應定期對雷達料位計天線進行清理維護。
 
6.結論
煤倉的物位測量是備煤生產線自動化系統一個重要組成部分。充分利用各種控制手段,使工序的每一個環節都得到嚴格的控制和執行,方可達到穩產、優產、性價比高的目的。雷達料位計以其準確安全無需維修且可靠性強的特點成功應用在宣鋼焦化廠煤倉料位測量中,解除了人們對煤倉料位測量的疑慮。
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