??? 摘要：

??? 本文針對實際應用中固體料倉的料位測量問題進行分析，介紹了幾種料位測量技術，并提供了可靠的解決方案。

??? SUMMARY: The Article analyzed the solid levelpplication for the solid silo and introduced severallevel measuring technology and a reliable solution.

??? 關鍵詞：固體料位測量重錘料位計自診斷預診斷UWT

??? KEYWORDS: Solid level applicationInstrument selfdiagnose/pre-diagnose UWT

??? １、概論

??? 固體料倉（如灰庫、原煤倉、水泥倉、礦石倉等）的料位測量一直是物位測量技術應用中的一個難點，其特點是粉塵大,介質的介電常數低,測量距離長（約25-70米）。許多測量裝置受測量原理和制造條件的制約，在這一領域應用都不十分理想。對于此類工況的料位測量要求嚴格,能實現這種測量的料位計寥寥無幾，常見的有：重錘式、雷達式、超聲波等。

??? ２、重錘料位計

??? 重錘料位計的原理是利用現場的傳感器（探頭）控制重錘快速下降至物料表面，感應錘一旦觸及被測料面便立即回收，返回待測位置。傳感器內部編碼器發出與重錘位移相應的脈沖信號，由嵌入式處理器進行運算處理后，輸出與料位對應的4～20mA標準信號。其關系式： H-M = I-4 ;其中，H為料倉高度，M為實際測量距離,I為輸出電流值，實際料位高度為: H-M。
在眾多重錘料位計當中，德國UWT品牌的重錘物位計（詳見第５部分）質量穩定，測量精度高，使用壽命長，安裝維護方便，擁有眾多成功的應用案例，取得優異的業績。

??? ３、雷達料位計

??? 雷達波是一種特殊形式的電磁波，雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來進行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質導電性越好或介電常數越大，回波信號的反射效果越好。雷達波的頻率越高，發射角越小，單位面積上能量（磁通量或場強）越大，波的衰減越小，雷達料位計的測量效果越好。雷達式料位計組成：它主要由發射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板、顯示、故障報警等幾部分組成。發射－反射－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最小5.8GHz的雷達信號。
反射回來的信號仍由天線接收，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+vt
式中 h為料位；H為料倉高度；v為雷達波速度；t為雷達波發射到接收的間隔時間。
但是由于灰庫介質灰的介電常數很低，這將導致雷達料位計的回波信號減弱，極大的影響長距離測量的穩定性和準確性。所以在灰庫應盡量避免使用這種類型的料位計。

??? ４、超聲波料位計

??? 超聲波物位變送器是測量一個超聲波脈沖從發出到返回整個過程所需的時間。超聲波傳感器垂直安裝在液體或者物體的表面，它向物/液面發出一個超聲波脈沖，經過一段時間，超聲波傳感器接收到從液面反射回的信號，信號經過變送器電路的選擇和處理，根據超聲波發出和接收的時間差，計算出物/液面到傳感器的距離。但是由于灰庫中粉塵嚴重，這對于超聲波原理的料位計在這種長距離和大粉塵工況的測量無能為力，在這種工況下除非選用超大聲波發射功率的超聲波料位計才能勉強測量。國內外品牌中還沒有合適的選擇。

??? ５、德國UWT重錘料位計

??? 1）嚴謹的制造工藝，體積小巧、重量輕，是國產重錘的十分之一；認證齊全，通過多種國際防爆認證及國際無毒無害原料RoSH認證；測量精確，精度高達到0.5%，選擇合適的探頭可以實現對不同物料不同工況的測量。

??? 2）智能化程度高，安裝維護方便, 廣泛用于灰庫、原煤倉、煤粉倉、水泥倉、鐵礦石倉等工況。該料位計能實時地進行遠程控制及監測，整個過程可通過Modbus/Profibus總線連接到遠程控制系統或由儀表內部定時器啟動,測量間隔為３分鐘至數小時，這充分體現了其高效性；同時，還具有自診斷預診斷功能，能從儀表自帶信號燈及錯誤代碼，迅速判斷出重錘運行狀態，方便維護。

??? ３）受惡劣工況影響小，殼體防護等級IP66；電路模塊與機械模塊完全隔離開，正常操作時，絕對不受倉內粉末，粉塵，靜電，或介質狀態（干燥或潮濕）的影響；鋼帶配有內部清潔器，無論倉內有多少潮濕的粉料依附于鋼帶上，在其上升過程中，均會被清潔器刮洗干凈,避免介質進入儀表箱內導致卡塞；料位儀表與錘頭（不銹鋼）之間以鋼帶連接，鋼帶和錘頭間設有一特殊連接，使錘頭在受到固體粉料沖擊時，可自由旋轉以減少阻力，而鋼帶不受其影響扭曲，安裝位置選擇合適的情況下不會出現埋錘和斷錘, 這一點在很多電廠都得到有效驗證。

??? ４）產品完全免維護，運行成本低廉，易損件只有鋼帶一項,在正常使用的情況下，按每天10次測量計算,可以使用5年以上而無需檢修（該重錘料位計的壽命按次數計算,在170000次測量時需要蓋復位檢修,一般可用220000次甚至更久） 。

??? ６、結語

??? 綜上,對于固體料位這類特殊的工況:要求測量準確,對于介電常數低,粉塵大的工況，德國UWT的重錘料位計以其安裝方便,維護量小,質量穩定,壽命長的特點,正好滿足要求。

??? 參考文獻：

??? 《電站信息》、《流程工業》、《熱力發電》、《P O W E RGENERATION HANDBOOK》、《Materials and Industry》

??? 作者：張成源

??? 來源：上海物位帝國際貿易有限公司