幾種物位計在實際應(yīng)用中的分析
發(fā)布時間：2022-10-30 23:18:33來源：m.7mdn.com來源：..
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火力發(fā)電廠需要對許多工質(zhì)進(jìn)行物位測量，以達(dá)到安全生產(chǎn)的目的，比如汽包水位、煤倉煤位、渣倉料位、除氧器水位、儲油罐油位、加藥罐液位等等。
這里物位測量指的是對液位、界位及料位的檢測統(tǒng)稱。完成物位測量任務(wù)的儀表叫做物位計，物位計根據(jù)測量原理、測量對象、測量方式等的不同分為以下幾種：
根據(jù)測量方式不同，可分為連續(xù)式、限位式。
根據(jù)測量對象不同，可分為液位計、界位計及料位計。
根據(jù)測量原理不同，可分為靜壓式物位檢測、浮力式物位檢測、電學(xué)式物位檢測、聲學(xué)式物位檢測、射線式物位檢測、雷達(dá)式物位檢測等。
按照與被測介質(zhì)接觸與否，可分為接觸式物位檢測和非接觸式物位檢測。
上面靜壓式物位檢測、浮力式物位檢測、電學(xué)式物位檢測屬于接觸式物位檢測；聲學(xué)式物位檢測、射線式物位檢測、雷達(dá)式物位檢測屬于非接觸式物位檢測。
目前多數(shù)火力發(fā)電廠對煤位、渣位、粉位、灰位等物位進(jìn)行測量時，常采用超聲波式、雷達(dá)式、重錘式、射頻導(dǎo)納式單一種類的料位計進(jìn)行測量。這樣使得被監(jiān)視的物位時常發(fā)生異常顯示，加大儀表的維護(hù)量，無法滿足安全運(yùn)行的要求。這是由于這四類料位計工作原理及所需工作環(huán)境的不同而造成的。下面針對煤位、渣位、粉位、灰位的檢測，進(jìn)行這四類物位計優(yōu)、缺點的比較及分析。
1 超聲波式料位計
1.1 工作原理
在超聲波料位計上有一個超聲波發(fā)射器與接收器，發(fā)射器經(jīng)過電子激勵，直接產(chǎn)生超聲波脈沖并射向被測介質(zhì)的表面，這個脈沖將被被測介質(zhì)的表面反射回來，部分回波將被料位計上的回波接收器接收，并轉(zhuǎn)化成一電信號。通過超聲波發(fā)射和接收所需的時間與超聲波的波速乘積關(guān)系就可測量出被測介質(zhì)與料位計之間的距離。
1.2 在應(yīng)用中的優(yōu)點
超聲波是指振動頻率大于20 kHz以上的機(jī)械波、振動波，需要介質(zhì)傳輸，因此可以遠(yuǎn)傳。另外超聲波的穿透能力和方向性較強(qiáng)，進(jìn)行物位測量時大多數(shù)情況下均可使用。
1.3 在應(yīng)用中的缺點
超聲波式料位計安裝位置的選擇受進(jìn)料口位置、發(fā)射角內(nèi)阻礙物、測量方向上的阻礙物、測量介質(zhì)堆積形狀影響。當(dāng)倉室大量進(jìn)料時，倉室中粉塵特別大，從而改變了倉室中大氣的物理特性，超聲波的傳播速度變化很大且極不規(guī)律，另外超聲波還會出現(xiàn)反射混亂現(xiàn)象，造成測量結(jié)果出現(xiàn)誤差甚至跳變，嚴(yán)重影響監(jiān)視測量。倉室出料時，對測量結(jié)果沒有任何影響。
2 雷達(dá)式料位計
2.1 工作原理
雷達(dá)式料位計與超聲波式料位計工作原理基本相同，只不過雷達(dá)式料位計是通過雷達(dá)波進(jìn)行測量檢測的。
2.2 在應(yīng)用中的優(yōu)點
雷達(dá)波是電磁波，電磁波的物理特性與可見光相似，不受大氣影響，以光速傳播，因此能夠克服高溫高壓、真空、揮發(fā)性氣體、蒸汽、粉塵等不利因素，測量精度高。
2.3 在應(yīng)用中的缺點
雷達(dá)式料位計安裝位置的選擇受進(jìn)料口位置、發(fā)射角內(nèi)阻礙物、測量方向上的阻礙物、測量介質(zhì)堆積形狀影響。倉室進(jìn)料、出料時，倉室內(nèi)環(huán)境對雷達(dá)波影響不大，所以測量結(jié)果也沒有任何影響。
3 重錘式料位計
3.1 工作原理
料位探測過程由控制器發(fā)出的信號來控制，當(dāng)傳感器接到探測命令時，電機(jī)正轉(zhuǎn)，使鋼絲繩或鋼帶下放，帶動重錘由倉頂下降，當(dāng)重錘降至被測物料面托起而失重，這時鋼絲繩或鋼帶松弛，檢測單元發(fā)出信號，控制器得到該信號即發(fā)出電機(jī)反轉(zhuǎn)命令，重錘上升返回，重錘回到倉頂原位置完成一次探測過程。此過程中控制器計算出鋼絲繩或鋼帶放出的長度，得出料位的測量值。
3.2 實際應(yīng)用中的優(yōu)點
重錘式料位計不受傳輸介質(zhì)與環(huán)境溫度的影響。無論是否有被測物正在進(jìn)入倉室，都可進(jìn)行測量檢測。
3.3 實際應(yīng)用中的缺點
由于重錘式料位計工作特點，這類料位計不是每時每刻進(jìn)行監(jiān)測，而是定時進(jìn)行監(jiān)測的，對料位變化不能及時反映，即實時性差有一定滯后性。在倉室進(jìn)料、出料時，倉室環(huán)境對重錘料位計沒有影響，測量結(jié)果也不會產(chǎn)生影響。但是在倉室進(jìn)料中，如果出現(xiàn)重錘料位計鋼絲繩或鋼帶卡澀故障、重錘回收不及情況時，料位計的重錘會被埋入固體介質(zhì)當(dāng)中。當(dāng)固體介質(zhì)排放時，在重力作用下重錘受到固體介質(zhì)的摩擦力，造成鋼絲繩或鋼帶斷裂，損壞重錘式料位計，造成無法正常工作。
4 射頻導(dǎo)納式料位計
4.1 工作原理
將一個無線電頻率施加在探頭上，通過連續(xù)的分析，確定電極周圍環(huán)境的改變。因所有材料均具有介電常數(shù)，而且其導(dǎo)電率都不同于空氣，當(dāng)探頭與材料接觸時由于微小電容量偏移所反映的總阻抗發(fā)生變化。當(dāng)有被測物進(jìn)入倉室、容器時，介電常數(shù)發(fā)生改變，電容效應(yīng)得以加強(qiáng)，從而改變應(yīng)用場合的阻抗，這一變化經(jīng)儀表檢測、轉(zhuǎn)換后變成料位信號輸出。
4.2實際應(yīng)用中的優(yōu)點
射頻導(dǎo)納料位計不受監(jiān)測環(huán)境的影響，對安裝位置的要求不高。無論是否有被測物附著在電極上，測量結(jié)果不會因為電極上掛料而產(chǎn)生偏差。
4.3 實際應(yīng)用中的缺點
對較高的倉室進(jìn)行測量時電極會被生產(chǎn)的很長，這樣在施工中既不便于搬運(yùn)，又不便于安裝。正常工作時電極常常埋入介質(zhì)中，因此會對更換、維修造成不便。在倉室進(jìn)料、出料時，倉室環(huán)境對射頻導(dǎo)納位計沒有影響。如果這類料位計出廠及安裝時未加電極保護(hù)措施，進(jìn)出倉室的固體介質(zhì)很容易對電極造成沖擊、磨損，損壞料位計。另外料位計安裝位置選取不合理，當(dāng)固體介質(zhì)排放時，在重力作用下電極受到固體介質(zhì)的摩擦力，造成電極斷裂，損壞料位計而無法正常工作。
綜上，對煤位、渣位、粉位、灰位測量采用單一類型的測量儀表，不能滿足準(zhǔn)確的料位測量，運(yùn)行人員對測量顯示會產(chǎn)生質(zhì)疑，不利于安全生產(chǎn)。建議重錘、超聲、雷達(dá)、射頻導(dǎo)納四種料位計，選取優(yōu)缺點互補(bǔ)的兩種料位計組合進(jìn)行料位監(jiān)視，這樣即可以進(jìn)行兩個測量值之間對比、分析，又可以保證安全生產(chǎn)的需要。
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