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料位仪表选型之料位计

作者:uwt来源:www.uwt.cn 日期:2016年1月28日 12:57

 

料位计选型攻略

 

 

   一、简介

料位计,是用来测量料仓/容罐/仓储等料位的计量仪表,并将料位信号(开关量或连续量)转换为电信号(模拟信号或数字信号)传送到PLC/DCS上,辅助自动化系统控制卸料、加料或停止进料,保持料仓内料位高度。

料位计又称为料位仪表,料位传感器,料位仪,料位变送器、物位计、物位仪表等。

料位计可测量各种状态的物料,如液态、浆液状、灰状、粉状、颗粒状、块状等的物料料位,广泛应用于如下各个行业:

钢铁冶金、火力发电

石油化工、煤化工&盐化工

水泥建材、采矿铸造

食品饲料、机械加工

混料系统、配料系统

环保装备、码头仓储

二、采用料位计的现实意义

采用质量可靠、测量准确、免维护的料位计对于工厂来说具有巨大意义:

1)  节能减排、绿色环保:避免冒仓造成的环境污染,降低能耗;

2)  安全生产、降低风险:避免因空仓取料导致的设备损坏及安全事故,同时避免人工测量在高空作业及维护的安全隐患;也不必担心因仪表出现故障而导致停产,造成巨大损失;

3)  降低成本、增强效益:提高工厂自动化水平,精确取料,避免不必要的浪费,节约了人力、物力,提高了生产效率,为企业带来效益。。。

三、料位计的分类

随着工业自动化水平的提高,以及在工厂的实践经验中,料位计种类繁多,根据不同的分类方式,有如下种类,

1)  根据被测对象分为:

液位计(测量液体)

界面仪(测量液液、固液分界面)

物位计(测量固体物料)

2)  根据测量目的分为:

开关量测量(即高低料位报警)

连续量测量(实时料位监测)

3)  根据测量方式及原理分为:

接触式:阻旋式、音叉式、电容式、重锤式、射频导纳式、导波雷达式

非接触式:电磁式、超声波式(三维成像)、雷达式、核子式、中子式、射线式、称重式、无源核子、辐射式、激光式

四、各种料位计的原理及优缺点

测量方式

详细描述

阻旋式料位开关

测量原理:高料位时,通过电机驱动传动杆末端的桨叶旋转,当物料覆盖并阻止桨叶旋转时,输出触点(干接点)报警信号,同时切断电机电源;低料位时,桨叶由被覆盖状态到释放,弹簧将电机拉回工作位置,输出相反的触点(干接点)报警信号。

适用工况:适用于各种固体物料测量;温度<=800℃,压力<=10bar,拽引力<=2.8t,灵敏度达20g/l,可要求FDA食品级认证,EHEDG卫生级认证,ATEX、FM/CSA、IEC-Ex、GOST粉尘及气体防爆认证;

音叉式料位开关

测量原理:高料位时,通过压电激励探头末端的音叉体产生100~350Hz的振动频率,当物料覆盖住探头时,便停止振动,输出触点(干接点)报警信号;低料位时,探头由被覆盖状态到释放,开始振动,输出相反的触点(干接点)报警信号。

适用工况:适用于干燥的、颗粒度小于20mm、温度<=150℃、压力<=16bar的固体物料测量,灵敏度达3g/l;可要求FDA食品级认证,EHEDG卫生级认证,ATEX、FM/CSA、IEC-Ex、GOST粉尘及气体防爆认证,甚至ia,ib本安型防爆认证以及NAMUR认证;

电容式料位开关

(射频导纳料位开关)

测量原理:高料位时,通过探头内部主电极在探头周围形成一个电场(射频导纳是发射高频电波),监测探头周边电容量(导纳值)的变化,当探头被物料覆盖住,电容量(导纳值)变化,输出触点(干接点)报警信号。低料位时,探头由被覆盖状态到释放,电容量(导纳值)变化为初始量,输出与高料位相反的触点(干接点)报警信号。

适用工况:适用于介电常数>1.6,温度<=180℃,干燥的(除木屑)、颗粒度小于40mm、压力<=16bar的松散物料测量;可要求FDA食品级认证,EHEDG卫生级认证,ATEX、IEC-Ex、FM/CSA粉尘防爆认证;

重锤式料位计

测量原理:通过电机驱动钢带卷轮下放钢带末端的感应锤头往料仓内探测,当感应锤触碰到物料表面失重时,电机反转将感应锤头拉回顶部停止位置,同时输出与实际料位相应的模拟量信号4~20mA。

适用工况:适用于各种固体物料的测量,温度范围-40℃~250℃,压力-0.5bar~+1.7bar,速度达0.33m/s,对选型及安装要求比较严格。ATEX、FM/CSA粉尘防爆认证;量程达50米;

超声波料位计

测量原理:通过发射口发射超声波,到达物料表面,形成有效的反射波,通过接收口接收反射波,通过计算输出与料位高度相应的模拟量信号4~20mA。

适用工况:适用于料面规则、无粘料、无挂料、粉尘较小、无噪音干扰的工况,介电常数要求>=1.6,温度<=150℃,压力<=10bar;适用于粉尘防爆场合;

雷达料位计

测量原理:通过发射天线发射雷达波,到达物料表面,形成有效的反射波,通过接收天线接收反射波,通过计算输出与料位高度相应的模拟量信号4~20mA。

适用工况:适用于料面规则、无粘料、无挂料、粉尘较小的工况,介电常数要求>=1.6,温度<=350℃,压力<=40bar;适用于各种防爆场合;

称重式料位计

测量原理:通过在料仓底部安装重量传感器支撑点,来感应料仓内部物料重量的变化,从而输出与料位高度相应的料位信号。

适用工况:适用于各种工况,适用于各种物料,除了堆积密度变化比较大的以及潮湿物料之外;适用于各种温度及压力,甚至气体防爆场合;安装调试要求严格。

射线式料位计

测量原理:通过发射源发射一个GAMAR射线,穿透物料到射线接收铅板,从而输出与料位高度相应的料位信号。

适用工况:适用于各种工况,适用于各种物料,除了会受射线污染影响的物料;适用于各种温度及压力,甚至防爆场合;安装调试条件比较苛刻;

 

通常非接触式仪表会受如下因素的影响:

受介电常数影响:若物料介电常数低,容易吸收雷达波或超声波或高频电波(射频导纳),导致失波,测量不准;建议不要采用非接触式料位计测量介电常数比较低的工况;

受粉尘干扰:粉尘大,导致雷达料位计、超声波料位计在进料时因扬尘产生的反射波而出现“跳变”误报的现象;建议非接触式料位计避免应用于粉尘太大的工况;

受潮湿度影响:容易粘料挂料,导致雷达料位计、超声波料位计、射频导纳料位计出现误报、虚假料位的现象;建议非接触式料位计避免应用于容易潮湿挂料的工况;

而接触式仪表会受下因素影响:

机械磨损:机械磨损容易影响仪表的寿命,譬如阻旋式容易出现卡死、烧电机的情况,因此要求所采用的阻旋式必须采用离合式的衔接方式,同时必须采用双轴承支撑;而重锤料位计必须采用钢带式的传动方式,寿命高达25万次,且自带清洁器,可以刮除粘料,而钢丝绳式的重锤料位计比较细,容易粘附物料,出现绕缆、断锤等问题;且尽量避开物料持续冲刷;

安装位置:重锤料位计若安装位置不当,容易受物料的冲击,容易出现断锤、埋锤的现象;因此要求采用测量速度快的电机,至少达到0.25m/s,要求采用拽引力强的电机,至少达到800N或3000N;

仓壁挂料:若仓壁挂料比较严重,容易产生塌料的问题,导致断锤、埋锤的现象;要求尽量避开仓壁挂料,所采用的重锤料位计必须杠杆式的快速反应方式,且最好自带中断提锤功能,尽量避免塌料影响;

 

五、料位计厂家选择标准

 

在国内外众多料位计厂家中,如何选择合适的厂家呢?相对而言,国产的料位计(包括自产、合资),成本较低,价格偏低,比较经济一些,但往往质量上并不过关;而进口料位计,无论从制造工艺、还是产品质量等方面讲,整体技术水平都比国内的要高一个档次,因此对于一些比较关键的工艺中,推荐采用可靠地进口的料位仪表。但往往有些不法分子,为了追求高额的利润,纷纷仿造知名的品牌、生产假冒伪劣的山寨版、甚至出现伪造报关单、厂家原产地证明等情况,以次充好,严重侵害了消费者的合法权益,且给工厂用户带来很大的安全隐患!因此,我们应该如何辨别真伪料位计厂家,我们的选择标准又是怎样呢?现提供如下几条标准,以供辨识:

1)  原装进口,必须有第三方机构认证(譬如生产地所在国商务部原产地证明文件。正规的进口厂家是不会提供报关单的,因为报关单上涉及进口产品的采购金额、报关编码、税率等商业机密);

2)  质量可靠、产品免维护、专业致力于固体料位仪表生产的,而且能够针对具体工况提供完善的解决方案的生产厂家;

3)  生产厂家的生产管理必须通过国际质量管理体系ISO9001:2008认证;

4)  生产厂家所生产的产品电气安全方面必须至少达到CE认证要求;

5)  生产厂家所生产的产品所采用原材料必须经过国际毒害材料RoHS认证;

6)  所生产的产品在相关行业内有成功应用案例。。。

 

六、             料位计选型注意事项

料位计的选型必须结合实际工况,综合考虑各种影响因素,以选出性价比较高的、能够满足现场应用需求的、合适的型号,因此必须详细了解如下几大因素:

1)  测量的目的:高低料位报警还是实时料位监测;

2)  测量的对象:测量什么物料,物料的状态、密度、颗粒度、潮湿度、化学特性等;

3)  料仓的结构:是钢板料仓还是混凝土料仓,料仓的尺寸及厚度,料仓的高度,是否有保温层等;

4)  工艺过程条件:温度、压力、防爆等方面的要求,是否有粉尘、噪音、电磁兼容、机械振动等因素的干扰;

5)  安装环境:顶部安装、侧面安装、倾斜安装、罐内安装等,过程连接是采用螺纹连接还是法兰连接比较合适?量程、长度或插入深度等要求;

6)  其他因素:供电、输出、材质等要求,是否需要做连锁控制等?

 

七、行业解决方案及经典应用案例

现针对一些传统的工业提供一些解决方案:

1)火力发电:UWT料位计在华能、国电、大唐、华电、中电投、华润、粤电、金元发电、黔桂发电等近200家电厂均有成功应用,广泛应用于输煤系统的原煤仓、落煤斗、堵煤开关,除灰系统的灰库、仓泵、灰斗,脱硫系统的石灰石粉仓、渣仓等。。。
2)钢铁冶金:宝钢、莱钢、沙钢、重钢、太钢、水钢、威钢、包钢、邯钢、宣钢、天津钢管、梅钢、鄂钢等钢铁集团在应用UWT料位计,主要在焦化工艺的原煤仓、焦炭仓,在烧结工艺的铁矿石、石灰石、球团矿、烧结矿、除尘等,在炼铁、炼钢工艺中高炉槽上及槽下矿槽原料、烧结矿、球团矿、焦炭、焦丁、煤粉、原煤、石灰石、除尘、合金仓、无料钟、铁粉仓、渣仓等工况应用
3)水泥建材:华润水泥、冀东水泥、拉法基水泥、天山水泥、亚东水泥等应用,主要在粘土仓、石灰石仓、电石渣仓、煤粉仓、生料库、熟料库、篦冷机灰斗、水泥库、石膏混材库等均有应用UWT料位计。。。
4)石油化工:中石化、中石油、中海油、台塑、奇美化工、BayerBASF、上海焦化、燕山石化、齐鲁石化、大唐煤化工、宁夏英力特等,UWT料位计主要在合成材料:合成树脂、合成纤维、合成塑料等以及橡胶、炭黑、石油裂缝支撑剂等,如各种PVCPEPTABPA、原煤仓、电石仓、石灰石仓等。。。

5)其它行业如:UWT料位计还可以应用在食品饲料中的面粉仓、大豆仓、可可粉、粮油、除尘仓,木材建材的表层仓、芯层仓、除尘仓、原料仓、配料仓、混料仓、成品仓等,造纸制糖,另外在有色金属方面的应用有:钛粉、镍矿、铜矿、尾砂池、淤泥界面、钴业、黄金矿、铝粉等。。。。。。

 

UWT为广大用户提供完善的料位解决方案,若有需求,欢迎来电咨询。

 

品牌故事:UWT

UWT 德国公司成立于1977 , 工厂位于德国慕尼黑市,是一家集研发、设计、生产为一体的物位控制产品的专业制造厂家。

2004年,成立中国分公司——上海物位帝国际贸易有限公司。

作为一家世界领先的物位仪表供应商,UWT公司拥有三十多年的控制测量物位的技术和经验,并致力于提供一系列全面、先进及成熟可靠的仪器仪表设备,如各类型阻旋式、音叉式、电容式料位开关和重锤式料位计,这些仪器仪表已大量的应用于石化、化工、钢铁、冶金、电力、水泥、建材、机械、食品、煤炭、采矿、饲料等各个行业。许多领域的著名公司在物位控制与测量方面一直非常信任UWT公司,很多年以来一直保持着良好稳固的合作伙伴关系。

 

物位帝不仅仅提供料位计,还提供料位解决方案。

物位帝制造,物位经典缔造者。

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