物位計(jì)是做什么用的
在容器中液體介質(zhì)的高低稱為液位,容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度稱為料位,測(cè)量料位的儀表稱為料位計(jì),下面華云儀表為大家詳細(xì)解答物位計(jì)是做什么用的。
一、物位檢測(cè)的意義
物位測(cè)量在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中具有重要的地位。隨著現(xiàn)代化工業(yè)設(shè)備規(guī)模的擴(kuò)大和集中管理,特別是計(jì)算機(jī)投入運(yùn)行后,物位的測(cè)量和遠(yuǎn)傳更顯得重要了。
通過(guò)物位的測(cè)量,可以正確獲知容器設(shè)備中所儲(chǔ)物質(zhì)的體積或質(zhì)量;監(jiān)視或控制容器內(nèi)的介質(zhì)物位,使它保持在一定的工藝要求的高度,或?qū)λ纳?、下限位置進(jìn)行報(bào)警,以及根據(jù)物位來(lái)連續(xù)監(jiān)視或調(diào)節(jié)容器中流入與流出物料的平衡。所以,一般測(cè)量物位有兩種目的,一種是對(duì)物位測(cè)量的絕對(duì)值要求非常準(zhǔn)確,借以確定容器或儲(chǔ)存庫(kù)中的原料、輔料、半成品或成品的數(shù)量;另一種是對(duì)物位測(cè)量的相對(duì)值要求非常準(zhǔn)確,要能迅速正確反映某一特定水準(zhǔn)面上物料相對(duì)變化,用以連續(xù)控制生產(chǎn)工藝過(guò)程,即利用物位儀表進(jìn)行監(jiān)視和控制。
物位測(cè)量對(duì)安全生產(chǎn)關(guān)系十分密切。例如合成氨生產(chǎn)中銅洗塔塔底的液位控制塔底液位過(guò)高,精煉氣就會(huì)帶液,導(dǎo)致合成塔觸媒中毒;反之,如果液位過(guò)低時(shí),會(huì)失去液封作用,發(fā)生高壓氣沖入再生系統(tǒng),造成嚴(yán)重事故。
二、物位計(jì)的作用
目前微波物位計(jì)使用的微波頻率有三個(gè)頻段:C波段(5.8~6.3GHz)、X波段(9~10.5GHz)、K波段(24~26GHz)。制造商根據(jù)自己的技術(shù)及國(guó)家批準(zhǔn)的頻率來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。
物位測(cè)量中的微波一般是定向發(fā)射的,通常用波束角來(lái)定量表示微波發(fā)射和接收的方向性。波束角和天線類型有關(guān),也和使用的微波頻率(波長(zhǎng))有關(guān)。
對(duì)于常用的圓錐形喇叭天線來(lái)說(shuō),微波的頻率越高,波束的聚焦性能越好,即波束角小,在實(shí)際使用中這是十分重要的,低頻微波物位計(jì)有較寬的波束,如果安裝不得當(dāng),將會(huì)收到內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較多的虛假回波,例如:采用4”喇叭天線的26GHz雷達(dá)的典型波束角為8°,而5.8GHz 的典型波束角為17°。并且,微波的頻率越高,其喇叭尺寸也可以做的越小,更易于開孔安裝。目前還沒(méi)有頻率高于K波段(24—26GHz)的微波(雷達(dá))物位計(jì)。
而X波段雷達(dá)由于沒(méi)有明顯的應(yīng)用特點(diǎn),而在各大物位廠商的雷大物位技術(shù)發(fā)展中趨于被淘汰。現(xiàn)今物位測(cè)量領(lǐng)域困擾用戶的是一些大型固體料倉(cāng)的物位測(cè)量,特別是用于50/100米以內(nèi)的充滿粉塵和擾動(dòng)的加料狀態(tài)下的料倉(cāng)。相關(guān)技術(shù)的儀表例如電容或?qū)Рɡ走_(dá)TDR在放料時(shí)物位下降時(shí)會(huì)受到很強(qiáng)的張力負(fù)載,可能會(huì)損壞儀表或把倉(cāng)頂拉塌掉。重錘經(jīng)常有埋錘的問(wèn)題,需要經(jīng)常維修,大多數(shù)其他機(jī)械式儀表也是這樣。而高粉塵工況又可能會(huì)超出非接觸式超聲波物位測(cè)量系統(tǒng)的能力。 高頻的調(diào)頻雷達(dá)技術(shù)尤其適合這種大型固體料倉(cāng)的物位測(cè)量!
現(xiàn)今的高頻雷達(dá)一般為工作在K波段(24~26GHz)的雷達(dá)物位計(jì),雷達(dá)的工作頻率越高其電磁波波長(zhǎng)越短,越容易在傾斜的固體表面有更好的反射,并具有較窄的波束寬度,可有效避開障礙物,高的頻率還可使雷達(dá)使用更小的天線。而FMCW調(diào)頻連續(xù)波微波物位計(jì)發(fā)射和接受信號(hào)是同時(shí)的,相同時(shí)間內(nèi)發(fā)射的微波信號(hào)更多,固體測(cè)量中可減少高粉塵固體料倉(cāng)測(cè)量中的失波現(xiàn)象。因此固體測(cè)量中高頻的調(diào)頻雷達(dá)能提供準(zhǔn)確、可靠的測(cè)量,并在例如化工行業(yè)中的PP粉末、PE粉末等介質(zhì)中也有良好應(yīng)用。但由于技術(shù)限制,現(xiàn)今還沒(méi)有工作在K波段以上的高頻雷達(dá)物位計(jì)。
也有使用5.8GHz ~ 10GHz的低頻雷達(dá)測(cè)量固體,但由于其較低的頻率、較長(zhǎng)的波長(zhǎng)其發(fā)射波不容易被漫反射,在高粉塵工況下會(huì)導(dǎo)致很多的二次或多次回波,干擾和噪聲很大,因此固體粉料測(cè)量中逐漸被淘汰。
三、物位計(jì)的種類及應(yīng)用
物位計(jì)的種類較為繁多,華云儀表列舉如今市面上最常見、常用的物位計(jì)種類,向廣大用戶簡(jiǎn)要介紹。
一、阻旋物位計(jì):具有耐高溫,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,抗干擾能力強(qiáng)、防震結(jié)構(gòu)穩(wěn)固等特點(diǎn)。計(jì)為Spin-11雙軸承設(shè)計(jì),通過(guò)氣體、粉塵防爆雙重認(rèn)證,具超強(qiáng)防塵密封性能和極高性價(jià)比,且最高耐溫達(dá)400攝氏度,是高溫工況物位測(cè)量的最佳選擇。
二、超聲波物位計(jì):采用非接觸式測(cè)量法,可用于液體和顆粒狀固體等物位的控制。計(jì)為Uson-11超聲波物位計(jì)采用特殊回波處理方式,能有效避免虛假回波,整機(jī)防護(hù)等級(jí)為IP66,為露天物位監(jiān)控專門設(shè)計(jì),測(cè)量效果準(zhǔn)確、可靠。
三、雷達(dá)物位計(jì):具有強(qiáng)抗干擾能力,測(cè)量精度高,采用微波脈沖的測(cè)量方法,可安裝于金屬或非金屬容器或管道內(nèi),特別適用于有粉塵、惰性氣體及蒸汽存在,且溫度、壓力變化較大的場(chǎng)合。
四、射頻導(dǎo)納物位計(jì):其通用性非常強(qiáng),在高溫、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)粘附的環(huán)境下尤其適用。由于射頻導(dǎo)納物位計(jì)的探頭可以拆卸,且耐溫范圍廣,因此射頻導(dǎo)納物位計(jì)可應(yīng)用于各種導(dǎo)電和非導(dǎo)電介質(zhì)的測(cè)量。
五、音叉物位計(jì):適用于各種料倉(cāng)固體物料的料位測(cè)量,有免維護(hù)、自動(dòng)校準(zhǔn),且不受泡沫、渦流、氣體影響。