雷达式料位测量系统在煤仓料位测量中应用.pdfVIP

2014年全国中小高炉炼铁学术年会论文集 雷达式料位测量系统在煤仓料位测量中的应用 郝冬梅陈友刘占宝 (河北钢铁集团宣钢公司) 摘要焦化厂的煤仓物位测量是备煤生产线自动化系统一个重要组成部分，但是由于煤仓等的料位其料位面起伏不 平，存在物料的安息角，料位检测较难。雷达料位计的应用解除了人们对煤仓物位测量的疑虑。本文主要介绍了宣 钢焦化厂采用雷达料位计进行了煤仓料位测量的应用实例。 关键词雷达波 料位煤仓 1 引言 料位是炼焦备煤生产过程的主要测量参数之一，但是由于煤仓等的料位面起伏不平，存在物料的安 息角，料位检测较难，接触式测量是过去测量物位的主要手段。随着自动控制高新技术的发展，连续式 物位测量在工业领域得到广泛应用，雷达物位计就是其中一类主流仪表。在宣钢焦化厂原料煤场扩建中， 所有煤仓的物位测量都采用了雷达物位计，使用效果良好。 2雷达料位计的基本原理 雷达式料位计主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板等几部分 组成，发射一反射一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6．2GHz的雷达信号，碰到被测介质被反射，天线接收反射回来 的回波信号并将其传输给电子部件。微处理器对此信号进行处理，由智能软件识别 出正确的回波信号。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。 图1雷达料位计原理图 且Ⅱ：h=H—D D=vd2 式中h为料位； H为槽高；D为距离物料表面的距离；v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收 的间隔时问； 电子部件通过分析、计算，给出探头到被介质表面的距离，并输出相应信号。 煤仓 煤仓 煤仓 煤仓 图2煤仓料位测量系统图 ·558· 2014年全国中小高炉炼铁学术年会论文集 3雷达料位计的特点 雷达波是一种特殊形式的电磁波，遇到障碍物易于被反射，且其穿透性强，可以穿透空问蒸汽、粉 尘等干扰源。雷达料位计就是利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。各种固体物料储存在库或仓里， 都存在物料的安息角，回波反射也会象超声波一样存在漫反射，产生干扰回波和假回波，由于雷达料位 计采用了先进的回波处理和数据处理技术，通过软件可排除干扰回波和假回波，加上雷达波本身频率高， 开角小，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。 4雷达煤仓料位测量系统 目前使用的雷达料位计大多是一体化的产品，二线制供电，输出4～20mA的模拟信号，同时 还提供HART数字信号和各种协议的现场总线的数字通信功能，和计算机监控系统连接非常方便， 既可在现场调试；也可用PC机在控制室调试。宣钢焦化厂根据自身条件，在新旧系原料配煤系 用系统提供的组态程序，编制程序实现料位监测。下图是应用AC800控制器监控某一煤仓料位组 态程序。 5安装与维护 5．1 雷达料位计的安装 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，所以，正确的安装是实现精确测量首要条件。 (1)传感器不要安装在拱形罐的中心处，否则干扰回波会导致信号丢失。也不能距离罐壁很近安装， 最佳安装位置在容器半径的1／2处。离罐壁最小为30cm。 (2)要避开进料口，以免产生虚假反射。 (3)避免在发射角内有造成假反射的装置。特别要避免在距离天线最近的1／3锥形发射区内有障碍 装置(因为障碍装置越近，虚假反射信号越强)o (4)雷达天线不可向罐壁倾斜。 5．2 维护 由于被测介质的挥发气体会在天线上聚集，水蒸汽会在天线上聚结，此时，会影响雷达波发射，严 重时雷达波不能发出，所以根据所测介质情况应定期对雷达料位计天线进行清理维护。 6结论 煤仓的物位测量是备煤生产线自动化系统一个重要组成部分。充分利用各种控制手段，使工序的每 一个环节都得