浅谈料位开关在水泥厂应用

浅谈料位开关在水泥厂应用

（南京凯盛国际工程有限公司南京210036）

摘要：本文主要介绍了常用料位开关类型，结合水泥厂工艺工况合理选择料位开关类型。根据物料种类的不同，我们计算储库（料仓）中高料位开关的探杆长度。

在现代水泥厂的物料存储中，料位计用于测量储库（料仓）物料实际高度，料位开关用于检测储库（料仓）的高料位。料位开关是必不可少的现场仪表，它能够有效防止料位计在波动不准和故障时出现物料满仓的情况，但往往由于设计选型不准确，使其不能在水泥厂中得到很好的应用。特别是国内自动化程度不高的水泥企业，业主会产生料位开关无用的错误观念，为节约投资成本取消料位开关，最后在生产中只能依靠岗位巡检工最原始的人工测量的方法，频繁巡检防止满仓，消耗了大量的人力。现代的水泥制造工艺对自动化控制要求越来越高，只有合理选择并应用料位开关才能保证物料存储的安全可靠，确保连续稳定生产。

料位开关主要有阻旋式、电容式、音叉式、射频导纳式等几种类型，在水泥厂中应根据物料的性质、形状、温度选择不同类型的料位开关。

阻旋式料位开关常用于固态物料（包括粉状、粒状等），它由同步电机，断电器，叶片和过载检测机构等部分组成。当物料的料位上升使叶片的转动受到阻挡时，检

测机构便围绕主轴产生旋转位移。此位移首先使一个微动开关动作，发出有料的信

号。随后另一个微动开关动作，切断微电机的电源使其停止转动。它具有结构简单，

运行可靠，安装使用方便的特点。它在水泥厂中的收尘器灰斗、斗提底部等地方应

用比较广泛，也常用于粉状物料料仓的料仓的高料位检测；

电容式料位开关常用于块状、颗粒状、粉末状及液态物料，它是基于电容技术，将无线电频率施加在探头上，对周围的环境进行连续分析，由于所有介质的介电常数

和导电性均不同于空气，当探头接触到介质时所引起的微小电容量的变化被电路检

测并转换成开关信号输出，它在水泥厂的原料库、生料库、熟料库、水泥库等地方

用做高料位监控，可以有效预防料位计出现故障时的满仓情况发生。粘性物料容易

粘连到探头而引起误动作，因此这种粘性物料不适合使用电容式料位开关。

音叉式料位开关广泛用于工业现场，它不怕挂料不怕冲击，灵敏度高。音叉式料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

电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号。音叉式物位开关通常采用侧装

（在仓壁侧面安装）方式安装，若大颗粒物料堆积在两极之间，会引起误动，因此

该料位开关较适合粉料和小颗粒物料的测量。

射频导纳式物位控制器是利用高频技术，由电子线路产生一个小功率射频信号于探头上，探头作为敏感元件，将来自物位介电常数引起的信号变化反馈给电子线路，由于这些变化包括电容量和电导量的变化，因而电子线路处理的是容抗和阻抗的综

合变化信号，进行处理后转换成开关量信号输出。它是在电容测量的基础上发展起

来的，防挂料性能更好，工作更加可靠，测量更加准确。射频导纳料位开关可用于

各种存储库、篦冷机灰斗、斗提底部等地方。

在水泥厂中，各种储库（料仓）的料位开关一般安装在顶部，料位开关的探杆长度需要根据料位开关安装点与下料点的距离、物料的休止角综合来确定。水泥厂的物料主要有石灰石、粘土、铁粉、石膏、煤、生料、熟料、水泥等，不同种类的物料落料的休止角也不一样，物料落料的示意图如下图所示：

L为料位开关探杆长度，R为料位开关的安装位置距离下料点距离（此距离可根据现场实际情况适当调整），探杆长度为：L=R*tan?，水泥厂中料位开关通常安装在下料点与库壁的中心位置，可计算出探杆长度与库的直径(D)关系为：L=D/4*tan?，由此可得不同物料的料位开关探杆长度与库的直径的关系见下表：

的选择料位开关，对物料存储的安全性起到很重要的作用，同时还能节省大量的人力，提高生产效率。

在水泥厂的实际使用中，很难找到一种理想而适用的料位开关，在实际选用中要根据使用场所合理选择，同时要精心维护、定期校验，这样才能保证料位开关可靠工作。