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广州德国e+h音叉物位计:物位传感器在铁水罐铁水液面测量的应用

作者: 点击:104 发布时间:2020-07-11 18:00:18

 摘要: 敞开式铁水罐铁水液面以及铁水液面与罐檐的高度差的正确丈量,直接关联到铁路运输沿线人员、设备的保险,以及铁水 ;一罐到底 ;的运行效力。文章结合现场的实际利用,验证了物位传感器利用在此类丈量进程中的可行性跟坚固性。
 引言
敞开式铁水罐铁水液面以及铁水液面与罐檐的高度差的正确丈量,直接关联到铁路运输沿线人员、设备的保险,以及铁水 ;一罐到底 ;的运行效力,所以各冶金企业均对切实施了严格的管控。温度模块变送器为24V供电、二线制的一体化变送器。产品采用进口集成电路,将热电阻或热电偶的信号放大,并转换成4-20mA或0-10mA的输出电流。现阶段,比较普遍的丈量方法是通过人工(教训) 目视或铁水液面计 (称重换算原理) 丈量。但受制于高炉铁口的工作环境跟相干工艺操作的特点,上述两种丈量方法的坚固性均不幻想。其中,目视方法重要是受铁口粉尘、人眼识别界线跟视觉差的影响,造成其丈量的误差十分大;而铁水液面计 (称重换算原理) 则是因为其装置位置在高炉铁口正下方,铁水罐接铁水时的喷溅,以及事变状况的铁口 ;跑铁 ; (即 1 300 ℃铁水经铁口直接落地),都会对丈量设备造成十分大的丧失 (恢复用度较高),并影响设备的运行完好率跟丈量的坚固性。 
综合前面多少种丈量方法,咱们发明: 在利用环境跟工艺操作 固化的情况下,采取物位传感器可能通过改进自身的技巧机能来进步对敞开式铁水罐铁水液面的丈量精度与牢固性。这也是咱们此次现场利用实验的基本出发点。 1 丈量原理
当初普遍利用的物位传感器有以下 3 品种型: 脉冲物位传感器、调频连续波物位传感器跟导波物位传感器。而依据高炉铁口高温、高粉尘的丈量环境特点,咱们抉择了抗烦扰才干跟丈量精度较高的调频连续波物位传感器来进行实验。它重要由发射跟接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等多少局部组成。发射 - 反射 - 接收是式料位计工作的基本原理。传感器的天线以波束的情势发射信号。反射回来的信号仍由天线接收,脉冲信号从发射到接收的运行时光与传感器到介质名义的间隔以及物位成比例,即:
h = H - vt/2
式中: h 为料位; H 为槽高; v 为波速度; t 为波发射到接收的间隔时光。 
从物位传感器的丈量原理可能晓得,物位传感器是通过处理波从探头发射到介质名义而后返回到探头的时光来丈量料位的,在反射信号中混淆有很多烦扰信号,所以,对实在回波的处理跟对各种虚假回波的识别技巧就成为料位计可能正确丈量的要害因素。具体到高炉铁口的丈量环境,咱们必须重点解决两方面的技巧瓶颈,一方面是物位传感器的发射角必须足够小,聚集机能十分强 (即频率要十分高),这样才干保障铁水罐停泊位置呈现误差时不会在罐子上沿跟其残留物处产生烦扰,并且确保波有足够的才干穿透粉尘,获得良好坚固的丈量品德; 另一方面是如何利用程序实现铁水罐罐檐及铁水液面高度差的正确判断跟丈量。 2 实验介绍
  2. 1 丈量设备机能
现阶段,常用的物位传感器的发射频率普遍在 26 GHz 左右,发射角在 5°左右。但依据咱们的利用教训,此技巧机能仍然无奈满意高炉铁口敞开式铁水罐铁水液面牢固、正确丈量的请求。故此次咱们在一高炉 3 号铁口 (对应 5 号、6 号铁水运输线上方) 尝试利用了 2 台 VEGA GrieshaberKG 在寰球首推的用于液位丈量的超高频 80 GHz频率的式传感器 (VEGAPULS64)。它的机能描述如下:

  (1) 专用于液位丈量的全密封透镜式天线,连续调频原理的式传感器。

  (2) 更大 丈量标尺 30 m。

  (3) 波束角度 3°;具备十分好的聚波机能,穿透机能超强,可能有效地克服烟气、粉尘、被测名义淹没物以及介质粘附对丈量的影响。温度模块变送器为24V供电、二线制的一体化变送器。产品采用进口集成电路,将热电阻或热电偶的信号放大,并转换成4-20mA或0-10mA的输出电流。

  (4) 因为装置方法的起因,这种产品的耐温薄弱局部是接线盒内的电子部件,所以装置传感器的位置环境温度不能超过 80 ℃。

  (5) 自身带有蓝压调试功能,咱们将来的参数调剂无需在处于 高温危险区域的传感器上进行。可能用手机、IPad 或手提电脑在间隔传感器 25 m 内的任何处所进行,这样十分保险。 
  2. 2 现场装置要点
为了满意传感器的位置环境温度 (不能超过80 ℃) 的请求。咱们的做法是在出铁口考试通道的活动盖板上装置传感器,如图 1 所示。

  (1) 盖板是用钢板加隔温资料制造的。畸形情况下其上名义的温度不会超过 50 ℃。

  (2) 为了适应上述简便拆卸的请求,咱们制造了一个轻巧的支架,把 雷 达 式 传 感 器 架 起350 mm,丈量孔的直径为 100 mm。装置支架图如图 2 所示。

  (3) 为了避免灼热的气体跟介质从丈量孔灼烤天线,咱们设置了一块绝缘隔热板遮挡天线,从现场实测数据看,电子部件的温度大概为 42 ℃,这样就使传感器处于一个 低温的位置,省去了氮气吹扫等帮助降温装置的利用,体系结构简单。

  (4) 为了适应电缆疾速拆卸的请求,咱们采取了航空插头连接供电跟信号电缆。 
  2. 3 实验情况        丈量进程: 注入铁水 - 注满 - 移走 - 调换一个空铁水包。        丈量范畴: 丈量范畴4 ~10 m,对应4 ~20 mA输出的量程为 0 ~6 m。        实测数据: 铁口下方铁路运输线无罐时,传感器唆使 -0. 7 m 左右; 空铁水罐处于被测位置时,液位显示 0. 3 ~ 0. 6 m (因为铁水包底部残留的介质有差别所致); 当液位达到
  3. 1 m 左右时,投入保温剂; 液位为
  3. 1 ~
  3. 2 m 时,罐满(工艺请求液面间隔铁水包的上檐 400 mm)。敞开式铁水罐罐檐的丈量计划: 依据丈量记录曲线,利用程序进行波形剖析,对同一铁水罐进、出铁口的 2 次丈量数据峰值进行取样、剖析、对比,从而得出铁水罐檐的高度 (实测数据为
  3. 6 m)。        实验结果: 通过 3 个月的实测数据比对,丈量结果完全达到了现场工艺的丈量请求,数据实在、坚固。VEGAPULS64 式传感器的运行完好率达到了 。        期间,为了控制传感器对装置位置的适应性,咱们先将 6 号铁水运输线上方的传感器装置位置凑近铁水罐的中心位置,5 号铁水运输线上方的传感器的位置则偏离中心位置。两个丈量点的丈量后果如图3 跟图4 所示,图上6 号铁水运输线上方的传感器的注料平稳,调换另一个空铁水包时追随十分敏捷,丈量后果很好; 而 5号铁水运输线上方的传感器的探测波受到罐体的烦扰,时常打到铁水罐的边沿,丈量曲线老是向最满 (唆使
  3. 1 ~
  3. 6 m) 的位置跳变。德国e+h音叉物位计一种新型的物位开关,也常被称为音叉式物位计或者音叉式物位控制器,它是利用音叉振动的原理设计制作的。2 天后,5 号铁水运输线上方的传感器按 6 号铁水运输线的位置调剂后,丈量数据也达到了幻想的后果。实测回波曲线如图 5 所示。3 结束语
从此次实验用的 物位传感器的实测回波曲线可能看出:

  (1) 丈量回波的振幅相称高,象征着丈量的坚固性十分高。

  (2) 为了避免探测波受到罐体的烦扰,传感器的装置位置一定要阔别铁水罐的边沿。利用 VEGAPULS64 物位传感器超小波束角的上风,在避开注料料流的前提下,尽量抉择铁水罐的中心位置作为式传感器的装置位置。

  (3) 丈量进程中产生的烟气跟粉尘只是导致回波信号的振幅稍有降落,因为的波束角度小,聚波机能好,丈量回波的振幅很强,对丈量也未产生任何影响。           因此,咱们的此次实验充分验证了 VEGA-PULS64 物位传感器利用在敞开式铁水罐铁水液面,以及铁水液面与罐檐的高度差的正确丈量的可行性跟坚固性,此技巧是值得推广的
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