浅谈水泥储库料位的测量

我公司1#生产线共有水泥库12个、水泥均化库4个、汽车散装库6个和大袋包装库4个, 其料位测量装置均采用VEGAFLEX62导波式雷达料位计, 从2 0 0 6年6月开始投入使用以来, 水泥库经常出现测量料位高度偏大、满量程显示甚至出现测量装置死机等故障, 至2007年底已有5#、6#、8#、9#、10#、11#、12#共7个水泥库的料位计无法正常使用, 给公司的正常生产管理带来了诸多不便。

1 导波式雷达料位计工作原理

(1) 基本工作原理:导波式雷达料位计由发射和接收装置、导波缆绳、天线、信号处理器、、操作面板等几部分组成。发射-反射-接收是雷达料位计工作的基本原理。导波式雷达料位计发射极窄的雷达脉冲信号沿着导波缆绳传播, 信号抵达被测物质表面产生反射, 反射回来的信号由天线接收, 雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例, 即:h=H v t/2式中:

h为料位;

H为库高;

v为雷达脉冲信号速度;

t为雷达脉冲信号发射到接收的间隔时间。

(2) 技术特点。回波处理新技术的应用:从导波雷达料位计的测量原理可以知道, 导波雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的, 在反射信号中混合有许多干扰信号, 所以, 对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为导波雷达料位计能够准确测量的关键因素。 (3) 测量数据处理:受检测环境的影响, 检测信号中必然混有大量噪声。为了提高检测的准确度, 必须对检测信号进行处理, 尽可能消除噪声。

2 故障原因分析

从导波式雷达料位计的原理和技术特点可以看出, 该料位计具有比吹气法、静压式、浮球式、重锤式等几种常用的料位测量仪表更加优良的性能, 与非接触式雷达料位计相比, 也因为其是通过导波缆绳传递雷达波, 所以穿透力更强, 抗粉尘干扰能力更强, 但为什么在我公司使用会出现如此频繁的故障呢, 通过现场的故障处理和同类非接触式料位计的使用我们发现, 问题的根源就在于导波缆绳上。由于公司地处华南地区, 全年天气湿度较大, 因而雷达料位计的导波绳非常容易黏附水泥粉尘, 甚至凝结成块, 从而产生多个虚假回波, 干扰料位计的正常测量, 特别是有些水泥库防水和密封效果不好时, 此问题表现得更为突出和频繁。对此问题, 处理的方法只能是清理导波绳上的粉尘和结块, 因水泥库相对较高, 导波绳又长期深埋于水泥中无法拔出, 清理非常困难, 特别是结块, 根本无法彻底解决, 清理过程中对导波绳的频繁拉、抖甚至造成部分料位计出现断绳。而散装库和大袋包装库因为库较低, 水泥流动性好, 经常有空库时间可以拉出导波绳进行清理, 使用比较正常。

3 解决措施

针对上述原因, 我们重新选型, 决定将水泥库的料位计更换为非接触式的抛物面雷达料位计VEGAPULS 68, 考虑到需等待水泥库清空后才能更换料位计, 同时也为了进一步测试该料位计在水泥库环境中的使用效果, 我们于2007年6月先在6#水泥库进行了试用。试用期间, 进行了多次现场测量和DCS的对比, 效果均比较理想。 (图1～图3是在试用过程中三个不同日期的实时采集中的部分数据, 从所采集数据来看, 在入库水泥台时三百左右时雷达料位计仍能正常测量且基本不受粉尘的干拢, 回波值能达到40dB以上。) 至2008年底, 我们已更换了全部水泥库料位计, 既满足了生产管理的需求, 又大大地降低了仪表维护人员的工作强度, 取得了很好的效果。

4 使用注意事项

(1) 安装时安装位置应尽量避开进料口, 因为料流会影响测量, 安装位置离料仓壁应大于2米, 不要安装在梁的旁边, 因为这些梁会对雷达料位计产生较强的虚假回波, 同时料位计的天线部分尽量往下伸出安装孔。 (2) 雷达料位计天线经常会黏附粉尘, 因库内湿度大, 清理不及时还会结块结疤, 影响测量, 所以应该在料位计天线处装设压缩空气吹扫, 压缩空气还可以降低法兰和电器元件的温度。如确实清理不及时出现结块结疤, 可用酸性清洗液清洗碱性结疤。

5 结语

现在, 越来越多的水泥企业使用雷达料位计, 导波式雷达料位计也被大量地应用于粉料库中。雷达料位计比吹气法、静压式、浮球式、重锤式等几种常用的料位测量仪表具有更加优良的性能, 其较强的抗干扰能力和测量数据稳定性获得广泛认可, 导波式雷达料位计更进一步提高了雷达波的粉尘穿透能力, 但水能载舟亦能覆舟, 先进的技术要应用于合适的场合、合适的环境才能体现其先进性, 否则先进和落后只有一纸之隔。

摘要：本文介绍了在水泥储库料位的测量方法。

关键词：水泥储库料位