西门子雷达料位计解决氧化铝粉料仓料位测量难题
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雷达料位计应用中注意的几个关键问题针对雷达料位计在应用中遇到的不同容器、不同介质及各种复杂的测量环境,利用雷达料位计的测量原理和特点,在选型、安装和应用中采用相应的方法,解决连续生产过程中料位测量的各种问题,纠正雷达料位计在选型和安装中容易忽略的问题。
同时,对应用中的各种具体问题进行了简要分析,并提出解决方案。
雷达料位计;发射波;回波;天线;选型;安装中铝山西分公司的氧化铝生产是多工序衔接的连续作业,生产中大量使用物位测量仪表。
物位测量对于提高氧化铝生产效率,控制质量和安全环保都起到非常重要的作用。
物位测量的介质有水、浆料、粉状料;环境有较好的静态液面,也有大量蒸汽积聚的液面,有粉尘飞扬的物料,还有汽中带料的环境;有带压的,也有敞口的。
需测量的物位几乎全部需要实时测量,有相当一部分直接参与控制。
各工序物位测量中,介质的多样性、工况的复杂性、工艺要求的严格性给物位测量带来一定难度。
我们使用的物位仪表主要是雷达料位计,达刀划余台,生产厂家有E + H 公司、SIEMENS 公司、ROSEMOUNT 公司、Vega 等。
实践表明,使用好雷达料位计,重点要做好选型、安装和对不同工况有针对性地采用相应的维护措施。
雷达料位计要按要求的量程、信号、环境、介质类型、槽、罐情况选型。
1 .1 雷达天线l )棒式天线。
如E + H 公司生产的FMR231 型雷达,适合于测量腐蚀性介质,工作压力可达1 . 6Mpa ,被测介质温度可达200 ℃,发射角大,一般在30 °,信噪比小,精度较低,但易于清洗,常用于测量运行条件较好、口径较大、测量范围小的槽罐和腐蚀性介质。
2 )喇叭口天线。
喇叭口天线喇叭口径大,收发性能好。
这种雷达适合于大多数测量,工作压力可达6 . 4MPa,被测介质温度最高可达350 ℃,聚焦性能好,发射角比棒式天线小。
如果是高频雷达料位计,发射角就更小,准确度更高。
如SIEMENS 公司的APEX 型雷达,测量精度可达±1mm。
5600雷达料位计在氧化铝厂的应用和维护【摘要】本文简单介绍了5600雷达料位计的结构及原理,并对其在日常维护中经常出现的故障进行了简要分析,同时提出了相应的处理办法。
【关键词】雷达料位计;参数设置;故障;解决办法1.概述针对不同的工艺流程和介质可以使用不同测量原理的料位计对料位进行测量,重锤式、静压式、浮球式、超声波、吹气法等是几种常用的料位测量方法,它们有着各自的优缺点和适用范围。
接触式测量由于在使用中会出现电容挂料、重锤断锤等问题,日常维护量也大,在生产控制中已很少使用,90年代末期在过程检测领域出现了高性能、低价格的微波物位计即雷达料位计,雷达料位计采用液位持续测量技术,具有不受温度、压力和蒸汽气体混合物的影响;采用非接触方法,无活动零件,将维护降至最低;对液位进行直接测量,从而在绝大多数情况下不受流体特性变化的影响等优点,在物料测量领域得到广泛应用。
在氧化铝厂的实际生产中测量环境一般比较恶劣:槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等,因此从原料磨的料浆制备、脱硅、溶出、沉降、种分分解、蒸发及焙烧等各个工艺流程大多都采用了优良性能的5600雷达料位计来对料位进行测量。
2.工作原理5600系列雷达液位变送器是一种功能强大的雷达液位变送器,它适用于过程中间储罐、物料储罐和其他类型储罐的一种非接触式液位测量。
它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、显示面板等几部分组成。
发射-反射-接收是雷达式料位计工作的基本原理。
雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号,反射回来的信号仍由天线接收,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-vt/2式中:h——料位,m;H——槽高,m;v——雷达波速度,m/s;t——雷达波发射到接收的间隔时间,s。
3.性能特点雷达料位计是一种非接触式的料位测量。
由于其采用了先进的回波处理和数据处理技术,加上雷达波本身频率高,穿透性能好的特点,所以雷达料位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。
灰库连续料位计的改进措施(2)关于灰库连续料位计的改进措施灰的干、湿度影较大;2)料位计钢丝绳及端部会产生高压静电,最高达160VAC,经常电击维护人员,极易对人身够成伤害;3)无就地显示,只能远方显示,而且测量显示值有很多的不确定性,测量结果到底准确与否无法确定。
2、原因分析原设计安装投用的三台阿米泰克drexelbrook 508系列射频导纳料位计,是一种从电容式物位控制技术发展起来的,它由阻性成分、容性成分、感性成分综合而成。
高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源,利用电桥原理,以测量安装在待测容器中的传感器上的'导纳,用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻,从而测得料位高低。
在钢丝吊链探杆上挂料的后薄程度与灰库里的灰的湿度有很大关系,遇到雨天或冷天时,灰的湿度增大,挂料就比较严重,灰料本身对探头相当于一个电容,它不消耗变送器的能量,但挂料对探头等效电路中含有电阻,则挂料的阻抗会消耗能量,从而将振荡器电压拉下来,导致桥路输出改变,产生测量误差。
为此料位计增设了一个驱动器,使消耗的能量得到补充,因而会稳定加在探头的振荡电压。
对于导体灰料,探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个灰料及挂料区,使有效测量电容扩展到挂料的顶端,这样便产生挂料误差,且导电性越 1 强误差越大,虽然驱动器一直在补充能量,但效果不佳,表现为仪表随灰料湿度的变化而出现零点飘移和测量值不稳定现象。
料位计的钢丝吊链探杆在灰库里相当于一个电容器的一个极板,且这一极板在不停的充电,从而产生较高的静态电压,虽然传感器安装有消压栓,但钢丝吊链探杆顶部仍然有较高静压,现场测量,静电最高可达160V。
而且输灰过程本身就是气固两相流,也很容易产生静电。
灰库中的灰料易结块,水分含量较高,钢丝绳与大地绝缘电阻只有几十KΩ(必须大于2MΩ才能正常工作),从而导致变送器单元经常烧坏,在检修料位计时也容易造成电击伤人。
这种料位计无就地显示,只能靠测量输出毫安电流值换算才知道料位有多高,而且没有人为干预、反复试测料位功能,无法确定料位计测量输出的显示值是否准确。
智能型雷达物位计在实际运用中测量误差及干扰处理浅析摘要:本文着重介绍智能型雷达物位计在实际运用中如何产生测量误差,对产生测量误差原因进行分析,雷达物位计的参数设置、校准及组成远传系统后线路干扰产生的测量误差问题分析,运用实例提出处理方法。
各厂的智能型雷达料位计原理基本一致,本文所阐述内容具有通用性。
关键词:测量误差、安装、校准、线路干扰的处理方法。
引言雷达物位计在工业、民用等领域运用十分广泛,一般用雷达料位计测量敞口容器、密闭容器料位、存放有易燃易爆介质容器里料位、江河湖泊的水位等,具有现场显示和远传、测量准确,信号稳定、适应环境强等优点。
然而在实际运用中,依然存在各式各样问题,原因过程运用中,我们发现物位往往不会在理想状态下积存,液体液面有波动,固体料面有安息角、滞留区,液面上有悬浮物、泡沫或者被测介质逐渐浓缩与稀释,以及高温、高压、大粘度和其它各种情况,如果仪表的安装、仪表数据设置不合理等因素,就给高精度测量带来困难。
往往在实际安装和校准过程中,有人为原因及环境因素造成雷达物位计投入运行时,其测量结果和理论计算对比,并没有那么准确,测量结果产生测量误差,组成系统后,线路连接原因也会产生的测量误差,严重的可能造成生产过程中智能自动化控制系统误判,造成停产或控制系统出现控制紊乱等问题,迄今为止,据不完全了解,目前仍有个别用户存在一些类似的问题或者其它问题,为了或得理想的测量结果。
我们需要不断改进和研究新的测量方法,来满足工艺生产中不断提出的条件。
我们以昆钢环保搬迁工程高炉系统为例,论述雷达物位计在测量中如何克服测量误差产生,谨撰此文。
不足之处,请不吝指正。
一、引起测量误差产生原因分析。
要提高雷达料位计的测量准确,就要进行误差分析。
其误差一般有以下几种。
有疏忽误差、系统误差、随机误差及缓变误差这几个方面。
一般情况下,雷达物位计在投入运行的初始阶段时,都要或多或少地出现测量偏差,在昆钢环保搬迁工程高炉矿焦槽系统及水处理系统的雷达物位计投入运行后,其测量结果检查结果发现测量误差偏大,大部分问题主要集中在疏忽误差及组成远传时的系统误差造成。
雷达料位计在电厂灰库料位测量中的应用摘要】雷达料位计作为一种新型的物位测量传感器,其能实现对各种介质的非接触式连续测量,而且维护方便,测量准确,因此在各行业已经得到广泛应用。
本文介绍了雷达料位计的工作原理,对其在电厂干灰料位测量中的具体应用进行了深入分析和研究。
【关键词】雷达料位计特点原理测量中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:ISSN1004-1621(2013)07-051-02概述:固体料仓是火力发电中必不可少的设备。
而由于固体料仓粉尘大,介电常数低,存在负压或正压,测量距离长等特点,使得料位测量一直是物位测量技术中的一大难点。
大唐鲁北发电有限责任公司有三个15米干灰库,之前的物位测量选用的是传统电容式料位计,由于灰库存放的干灰重量轻,颗粒度小,在下料过程中极易形成扬灰,并在料位计缆绳上附着结块,影响测量准确性,经常因为料位误报导致输灰系统停运。
一、传统电容式料位计的挂料问题:传统的电容式料位计结构简单,灵敏度高,有很好的稳定性,抗干扰能力强,测点少。
但由于煤粉密度、湿度、粉仓温度等的变化对电容量有影响,故实际应用时应加入补偿措施,以提高测量精度。
传统的电容式物位计对探头发生粘附的导电液、浆料、颗粒等进行测量时,要发生电极挂料问题,误差较大,不能得到满意的结果。
从电学角度来说,电极挂料层相当于一个电阻抗,传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小长度单元上的电容和电阻元件组成的传输线。
发生挂料时,测量电容 C=Cw +Cg其中Cw为物位的等效电容,Cg为挂料部分的等效电容。
不带挂料的电容式料位传感器电极可等效为纯电容形式,而挂料会引起测量电压的能量损耗,这样就造成物料无法真实准确的被测量。
二、目前料位测量的主要手段和方式:现在随着科学发展,越来越多的测量方法可供选择,如:阻旋、音叉、射频导纳等开关量测量方式和重锤、电容式、称重式、雷达、超声波、γ射线等连续量测量方式。
但是,许多测量装置受测量原理和现场、制造条件的制约,在电厂料仓中的应用都不十分理想。
【料位计】料位计三个常见问题1.雷达料位计如何选用于水泥工厂?在水泥工厂,石灰石库,石膏库等储存块状物料,熟料库储存颗粒状物料,生料均化库,水泥库、电石渣库等储存粉状物料。
储存的物料不同,所选用的仪表也不同。
用于测量储存块状物料和颗粒状物料的库体物位时,由于这些物料在库内聚积密实,介电常数稳定,微波反射强度高。
固体物料在下料过程中产生的粉尘要比粉体物料小很多,对雷达声波信号的衰减影响较小。
依据入料和卸料所形成的物料安眠角和表面情况,在确定有效量程后,接受带有棒形或号角形天线的雷达料位计。
号角形天线的料位计回波更强,精准明确度更高(±0.2~±1% F.S)。
测量熟料库时,由于其粉尘为熟料粉末,很简单在天线喇叭口粘结,所以应当选择带空气吹扫接口的料位计,常常进行清扫,保证测量的灵敏性。
在测量粉状物料时,接触式测量是优先接受的测量方法。
很多水泥厂接受导波型雷达料位计,它是以钢缆作为天线,伸入料仓中直至底部,微波脉冲沿缆绳向下传播,因此空气中的粉尘对传播无影响,在空气和粉料交界面上微波脉冲被反射。
由于传播损耗小,发射能量可较小,价格也比其他形式的雷达型料位计便宜。
目前很多水泥厂用缆式雷达料位计测量水泥库和粉煤灰库的料位,取得较好的效果。
生料均化库储存的为生料粉末,接触式测量是优先接受的测量方法。
但随着水泥工程规模的不断扩大,生料均化库的库高和库径也在不断加大,库内设备多且多而杂,接受缆式雷达料位计时,简单发生断缆事故。
所以,生料均化库的料位测量接受何种料位计,要依据库的规模进行综合比较后选择。
对于中小型生料均化库,建议接受导波缆式雷达料位计。
水泥厂还有少量的液位测量,由于环境条件好,简单测量,可以选用液位计进行测量。
2.重锤式料位计的维护步骤重锤式料位计是一款智能型物位仪表,仪表接受了电气与机械测量密闭隔离,电路高度集成设计,使得整机不仅具备完善的物位测量功能同时兼顾了整体结构小巧的特点,现场安装特别便利。
雷达料位计技术原理及应用故障处理方法料位计常见问题解决方法雷达料位计技术原理及应用故障处理方法:一、概述料位是工业生产中的一个紧要参数。
料位测量的方法很多,针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计,吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表,都有各自的特点和应用范围。
雷达料位计运用先进的雷达测量技术,以其优良的性能,尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下,显示出其的性能,在工业生产中发挥着越来越紧要的作用。
二、原理及技术性能雷达波是一种特别形式的电磁波,雷达料位计利用了电磁波的特别性能来进行料位检测。
电磁波的物理特性与可见光相像,传播速度相当于光速。
其频率为300MHz—3000GHz。
电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,碰到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。
雷达波的频率越高,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,雷达料位计的测量效果越好。
1.雷达料位计的基本原理雷达式料位计构成:它紧要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分构成。
发射-反射-接收是雷达式料位计工作的基本原理。
雷达传感器的天线以波束的形式发射z小5.8GHz的雷达信号。
反射回来的信号仍由天线接收,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=Hvt/2式中h为料位;H为槽高;v为雷达波速度;t为雷达波发射到接收的间隔时间;2.雷达料位计测量料位的先进技术:(1)回波处理新技术的应用从雷达料位计的测量原理可以知道,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很多干扰信号,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雷达料位计能够精准测量的关键因素。
(2)测量数据处理:由于液面波动和随机噪声等因素的影响,检测信号中必定混有大量噪声。
雷达料位计问题及解决方法雷达料位计是广泛用于工业生产过程中的一种重要仪器,它通过电磁波的反射来检测物料的高度及位置。
不过在实际使用过程中,常常会遇到雷达料位计出现的一些问题,影响了工业生产的稳定性。
本文将重点介绍雷达料位计的问题及解决方法。
问题一:误差较大雷达料位计的误差主要来自两个方面,一是物料本身的性质,例如介电常数、密度等影响了电磁波的传输和反射;二是仪器本身的问题,例如系统误差、设备老化等。
对于误差较大的情况,我们可以采取以下解决方法:1.对于物料本身的性质,我们可以在安装前进行测试和分析,了解物料的性质,对仪器进行更精准的标定和校准。
2.存在系统误差时,需要对仪器进行维护和保养,避免设备老化等问题带来的影响。
同时,还可以进行防干扰措施,消除信号干扰。
问题二:安装位置不当雷达料位计的安装位置对于测量精度有着重要的影响。
如果安装位置不当,可能会导致误差较大,或者无法正常工作等问题。
我们需要考虑以下因素:1.避免选取仪器的弱测量方向或位置,例如雨天或靠近水体的区域等。
2.必须远离铁制物品、大尺寸金属或者强电磁辐射源附近安装。
3.雷达料位计需要和物料相隔一定的距离,否则会影响反射和传输。
4.考虑安全因素和现场布置因素,要求安装位置符合场地和设备要求。
问题三:仪器出现故障当雷达料位计出现故障时,一定要及时处理,以保障工业生产的稳定性。
针对不同的故障,我们可以采取以下措施:1.无法启动或读数不准确:检查电源和电缆连接,确认设备是否正常通电。
如果无法解决,需要联系生产厂家进行更换或者维修。
2.出现杂波干扰:增强防干扰措施,例如铺设金属网或者隔离板,或者更改安装位置等。
3.缺乏信号或接收不清:确认传输线路、天线连接和反射镜是否存在杂质、腐蚀、老化等情况。
如果有,需要及时清理和更换。
结语以上就是雷达料位计常见问题及解决方法的介绍。
在实际使用过程中,必须充分了解物料的性质和工艺要求,以及仪器本身的工作原理和安装位置的选择等因素。