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1、水泥生产中的原料、半成品、成品均为粒块状或粉状固体物料，对其进行料位测量的场合很 多，除生料、煤粉、水泥、混合材库外，篦冷机下料、立窑的卸料等工艺环节都有应用。随 着水泥生产自动化水平和控制系统可靠性要求的提高，料位测量控制的作用日益突出。按生 产工艺要求，料位测量装置有 2 类，一是极限料位检测，即料位开关，一般有上、下限 2 个检测点。一旦料面达到预先设定的料位，即发出控制信号，使给料或卸料设备进行相应的 动作。二是连续料位测量，有定时测定和需要时进行测定 2种工作方式，用于较精确掌握料 面高度的场合。有时为较好满足工艺要求，在一个料库上既设置连续测量的料位计，又配置 固定高度的料位开关，
2、即2 种料位计各司其职，互相补充。实际采用的料位计种类很多，必 须针对不同工艺物料要求、不同料库，选用不同的料位计。1 电容式物位 电容式物位变送器是利用电容量的变化来测量容器内介质物位的测量仪表，可直接输出4.20m A 电流信号，是一种两线制物位变送器，它主要用于容器中导电或非导电液体、固 体块状、粉状、细粒状或卵石状）的物位测量。在容器内由电容式物位变送器电极和导电材 料制造的容器壁构成了一个电容。对于一个给定的电极，被测介质的介电常数不变时，给电 极加一个固定频率的测量电压，则流过电容的电流取决于电容电极间介质的高度，并与之成 比例因此对基于电容量改变来进行物位测量的一个基本要求是被测
3、介质的相对介电常数（被 测介质与空气的介电常数之比）在测量过程中不应变化。依据量程的大小和控制方式的不同， 电极设计成杆（棒）式或钢缆（重型钢缆）式，可应用于各种料仓。现在的新型产品为全密封一 体化安装结构，采用射频振荡器和数字集成电路，无运动机械部件，“数字标定技术”使得用 户可以在空仓的状态下一次完成标定，功能齐全、性能可靠、控制及时、显示直观。 电容式物位安装此类料位计时应注意选取合适的安装点，避开下料口；注意信号线的 和接地，防止 干扰。但仓内物料温度、湿度、运动速度的变化以及物料粘挂仓壁和电极等因素的影响，引 起电容介电常数的变化。因此，若用作连续料位检测，其测量精度不高，通常用作料
4、位开关。 必须定期检查探头和料位开关动作情况并进行校验。2 阻旋式料位计 阻旋式料位计原理是一个小功率的电动马达带动桨叶在不接触被测材料时自由转动，当 受到被测材料的阻挡而停止运转时，马达将被迫旋至外壳内。其上加载弹力并启动两个开关， 一个负责切断马达电源，另一个控制电气联系及负责警报职能。当被测材料高度下降时，加 载的弹簧伸展、马达返回它的原始位置并恢复运转。为防止使用中物料的冲击，库侧安装时 应在检测叶片上方的料仓内壁上方安装防护板；如采用加长轴顶置垂直安装时，则应在轴套 外安装保护套筒。此种料位开关结构简单、价格低廉、维护方便，多用作粉状物料料仓的料 满开关，适合高温下工作。阻旋式料位计
5、3 超声波料位计 超声波料位计是测量一个超声波脉冲从发出到返回整个过程所需的时间。超声波料位计 垂直安装在物体的表面，它向物面发出一个超声波脉冲，经过一段时间，超声波料位计的传 感器接收到从料面反射回的信号，信号经过变送器电路的选择和处理，根据超声波发出和接 收的时间差，计算出料面到传感器的距离。物料表面的松散程度，对超声波信号的衰减影响 很大；若料仓中弥漫料尘时，超声波会被料尘吸收，从而使信号有所衰减，且粉料粘附在换 能器表面等原因都严重影响料位测量的准确性。因此，超声波料位测量装置适合块状物料的连续料位监测。超声波料位计为解决该类仪器的不足,NIVELCO,通过采用新材料、新技术，提高了换
6、能器发射强度,0.2% 精度，最大 60 米量程， 5 度声束角，在尘雾中也有较好的穿透能力，多种传感器材质，内 置全量程温度补偿。超声波料位计适合测量各类粉状、块状固体介质的料位高度。4 雷达料位计 雷达料位计工作原理利用回波测距原理，其喇叭状或杆式天线向被测物料面发射微波， 微波传播到不同相对介电率的物料表面时被反射，并被天线接收。发射波和接收波的时间差 与物料面和天线的间距成正比，测出传播时间即可得知距离。一般有导波雷达和调频连续波 雷达2种。雷达料位计对液体、颗粒及浆料连续物位测量。测量不受介质变化、温度变化、 惰性气体及蒸汽、粉尘、泡沫等的影响。雷达料位计的精度为5mm,量程60米，
7、耐250度 高温、 40 公斤高压，雷达料位计适用于爆炸危险区域。雷达物位计5 重锤式料位计重锤式料位计的智能电机传动系统控制着系在不锈钢钢缆上的重锤向下降，重锤接触介 质表面的瞬间停止下降，而后重锤式料位计改变电机的转动方向将重锤收回。测量过程中， 重锤式料位计通过专利的双光学传感器的精确计量，获取料位信号，并将料位信号变送为 420mA模拟量信号、RS485信号或脉冲信号输出重锤式料位计重锤料位计安装、运行注意事项:1）测量点的选择:如料库为中心进料，探头单元应安装在料库半径的 1/2 处，探头与进料 口的水平距离要lm，应远离下料口。2）由于测量重锤上升时有摆动，故在重锤升降时以0.5m
8、为半径的圆柱空间内应无钢筋等 障碍物。3）库内装料时，不进行测量，因为进料可能埋锤，易造成故障。4）定时检查清理探头单元、钢绳（带）、测量锤等并定时校验控制器。重锤式料位计，基本上不受库内温度、湿度、粉尘的影响，计量精度较高，重锤式料 位计专利的光学测量系统精确，优异的驱动电机及重载钢缆可以提供强大的抗拉伸能力。重 锤式料位计的双光学传感器设计可以正确地判断钢缆状态，无需采用可能造成卡涩的机械刹 车装置，专利的绕线装置确保不会出现乱线、跳线问题。6 称重式料位计称重式料位计是一种非接触式料位计。在水泥生产工艺中的不同环节都可以应用，它的 基本原理是将料仓（斗）整个浮空并置于几支传感器上，传感器
9、获取仓中料的质量并传送给控 制器，控制料仓的喂料或卸料操作，保持料仓料位稳定。由于它需要将整个料仓浮空，所以 适用于金属料仓。它既可作料位开关也可用作连续料位计（计量精度较高可达1%），常用在 各种小型中间仓。若作为连续料位计，常用作小型干法水泥窑的窑头、分解炉的喂煤量的计 量仓和入窑生料量的计量、标定仓，解决了稳定喂料（煤）问题。还有用作辊压机上方的稳料 中间仓的料位检测控制。也有用在包装机回转筒上方的缓冲仓作限位开关用，控制进、卸料 以保持缓冲仓内的料位相对稳定。在某些计量设备，如冲量流量计、科里奥利秤、转子秤等前的料仓一般都设有压力传感 器，一方面检测仓的料位，起到稳流的作用，另一方面又
10、能给其下游的这些计量设备进行标 定，即通过相对静态的料仓减少量来标定动态的计量设备的精度。7 膜片开关 膜片开关通过检测由仓内的物料作用在传感器上所产生的压力来控制料位。该膜片开关 系统可以安装在储仓的外壁。物料接触膜片产生压力，并通过监视器内部的电子线路部分将 此压力的变化转换成电子信号。膜片开关输出可以连接到声光报警器、PLC等设备上。当 物料下降离开传感器时，对膜片开关的膜片压力消失，开关恢复原状。膜片开关8 音叉式料位开关音叉式物位开关的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振 频率下振动。当音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，这些变化由智能电路 来进行
11、检测，处理并将之转换为一个开关信号。若大颗粒物料堆积在两极板间，会影响测量 精度。因此该料位计较适合粉料和小颗粒料的测量。音叉式料位开关9 生产中应注意的问题 众多形式的料位计为料位检测带来了便利，但在实际使用中很难找到一种较为理想而又 通用的料位计。生产中测量的对象很多，以料仓为例，其大小、形状、材质差别很大，储存 物料的特性也不同，因此必须根据不同的料仓特点来选择合适的料位测量装置。首先要明确 所测的物料的特性，即粒料、粉料还是块状料，物料温度的高低如何；其次要认真考察所选 仪器的检测部分、控制部分的性能原理；要在实际中合理应用，解决好信号的干扰等问题。 一般而言，电容式、阻旋式、音叉式、
12、膜式多用于料位开关使用；重锤式、雷达式、超声波 式多用于连续式料位检测；而称重式则用于体积不大的金属仓的连续料位或限位检测，主要 用于下游计量设备的喂料稳定和流量标定。水泥生产线上各种料仓 （库）的工作环境都很恶 劣，任何一种料位计都需要精心的维护、定期的校验才可能良好地运行。如，重锤式料位计 适用于水泥行业各种不同粒度的固体物料的测量和控制，所以除产品生产厂家要解决好钢绳 机械强度和控制仪表可靠性的问题，还要求使用厂家要严格按规范操作，杜绝进料时测量现 象，以防冲击锤头，并定期校验维护。山东山铝水泥有限公司在已投入运行的 3 条生产线、 在建的 3 条生产线及多个粉磨站中，其生料库、熟料库、水泥库的料位检测均采用重锤式料 位计。为什么山东山铝水泥有限公司对重锤式料位计这样信任，而有些水泥厂家的重锤式料 位计却无法使用？除设备的质量因素外，这也与山东山铝水泥有限公司长期使用一种产品， 对其技术、性能有很多了解，对其使用、维护有较多经验有关。这个事例也说明了料位计在 使用过程中要精心维护、定期校验。
