APM+3D料位计在石灰石粉仓料位上的应用
APM3D料位计
APM公司简介
APM Automation Solutions 公 司 (APM)位于以色列特拉维夫工业 园。
3D物位扫描仪系列的诞生，标 志着在密闭或开放的筒仓里都可以 用3D成像技术精确的显示出被测量 的物料的体积和物位。
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© 2010 APM Automation Solutions Ltd. All rights reserved
填出料的3D成像演示
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© 2010 APM Automation Solutions Ltd. All rights reserved
通过TCP/IP连接
这种连接方式通过 COM服务器进行连 接，扫描仪和COM 服务器之间通过 RS485连接，COM 服务器和电脑之间 通过网络连接，值 得注意的是在 RS485出要并联一 个120 Ω的电阻。
70m 70° ＞15m 或开放料仓
有 有 有 有 有
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产品介绍4 --- MV系列
3D扫描仪 MV型
采用70 °的波束角发射脉冲能够覆盖更加广阔 的物料表面。 测量：最大/小料位、平均料位、平均体积、重 量、，而且可以测量。 采用低频（3-10KHZ）测量， 具有更好的粉尘穿透能力。 适用于料仓直径小于15m的料仓 3D成像。
APM+3D料位计在石灰石粉仓料位上的应用
新型APM 3D料位计在石灰石粉仓料位测量的应用王怀卫（河北华电石家庄热电有限公司热工车间）摘要：本文以APM 3D料位计为例, 介绍用3D料位计在电厂石灰石粉仓粉位的测量技术, 并提出APM 3D料位计的正确安装方法, 解决火力发电厂石灰石粉仓料位连续测量的难题。
关键词: 石灰石粉仓，粉位测量， 3D料位计，正确安装1、引言在当前的物位测量中，非接触式物位（如超声波、雷达）测量在普通应用场合起着重要作用，其优势也是明显的。
但在一些特殊场合，如高粉尘、低介电常数、异形料位等场合（电厂灰库、石灰石粉仓等），常规的料位测量方式（超声波、雷达）往往效果不好。
要想用好3D料位计，必须领会3D料位计的工作原理和技术特点,了解石灰石粉仓测量的难点, 以及正确安装3D料位计。
下面以3D料位计为例, 介绍如何用3D料位计来测量石灰石粉仓粉位。
2、基本原理新型APM(以色列公司)3D物位扫描器采用了三个天线组成的阵列来发送低频脉冲，并接收储仓、仓库或容器内物料所发出的脉冲回声。
该扫描器一个周期9个波，三个波段，2600Hz，4500Hz，7000Hz，循环发射。
借助三个天线，该设备不仅可以测量每个回声的时间/距离，而且还可以测量其方向。
设备的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析，非常准确的监测出物料的物位、体积和质量，生成料仓内物料的实际分布状况的三维立体图像，并通过3D方式呈现容器内产品的实际分布情况，将其显示出来或发送到远程计算机屏幕上。
3、石灰石粉仓粉位测量的难点分析①石灰石粉的介电常数较小, 对于超声波雷达波等无法形成较强的反射。
②在连续下料及出料的情况下,由于介质颗粒细小, 而且干燥, 石灰石粉仓内充满浓重的尘质, 事实上只存在一个模糊的界面。
③采用常规的非接触式测量方式, 如超声波等, 由于物料表面反射波( 主波) 较弱, 检测装置很难区分主波与来自尘质的漫射波, 尤其是在上、下料的情况下。
因此非接触式测量方式不适合在这种场合下运用。
石灰料仓的原理及安装操作规程
石灰料仓的原理及安装操作规程1.1、功能原理与电气控制(1)粉状熟石灰由运输车自带的压缩空气通过软管、快速接头送到石灰料仓(150m3 )内。
粉料和压缩空气的混合物进入料仓时，经除尘器过滤后，空气排出，除尘器的滤袋由清洁装置振荡清理，将粉料振落至料仓内。
(2)石灰料仓应设置“高位”和“低位”报警功能，以便操作人员掌握料位情况。
在储料仓内石灰粉的料位“高位”和“低位”不仅要在现场控制柜面板上指示灯显示和蜂鸣器报警，而且现场控制箱把报警信号输出至中央控制室PLC。
(3)料仓内的料位达到设定的中位时，应通知运输车送料，联结进料管，启动运输车的气泵，将干石灰粉泵入料仓。
同时启动除尘器上的清洁装置。
(4)料仓内的料位达到设定的高位时，声光报警，把报警信号输出至中央控制室PLC。
此时，应关闭运输车的气泵，脱开进料管，将运输车开走。
同时延时5分钟关闭除尘器上的清洁装置(可调整时间设置)。
(5)料仓内的料位达到设定的低位时，声光报警，并把报警信号输出至中央控制室PLC。
如延时30分钟仍然未补充石灰至料仓中，则PLC将关闭整套系统(可调整时间设置)。
(6)正常工作条件下，石灰乳配制槽或储存槽内液位处于设定的低位时，发出信号至中央控制室PLC，中央控制室PLC发出指令至本系统的现场控制箱，启动螺旋破拱机和螺旋给料机，同时启动石灰乳配制搅拌机并打开配制进水电动阀进水。
（7）石灰料仓下部的振动料斗，能有效防止石灰的搭拱、架桥。
1.2安装（1）安装维修所需空间位置一般情况下，在设备周围各留 1.5m的空间范围，在粉状石灰进料处应考虑卡车进出的空间。
安装前检查设备基础的平整度，应找平，确保石灰粉仓垂直度和各接管的平面方位正确无误。
安装时，须有大型起吊设备辅助。
（12）设备的质量技术标准及检验标准：所有专用设备及配套件均参照有关国家标准或制造商标准，单元设备在工厂内预组装，带传动设备的部件需经试运行。
（3）防腐方式：采用碳钢制作，喷砂、环氧油漆防腐。
石灰石粉仓系统技术规范书
唐山西郊热电厂二期烟气脱硫岛石灰石粉仓系统技术规范书山东三融环保工程有限公司2004年7月济南目录1.技术规范.............................................. 错误!未定义书签。
总则错误!未定义书签。
工程概况.............................................. 错误!未定义书签。
厂址条件............................................ 错误!未定义书签。
气象条件与地震状况................................... 错误!未定义书签。
地震状况............................................. 错误!未定义书签。
电源条件............................................. 错误!未定义书签。
设备参数.............................................. 错误!未定义书签。
技术要求............................................. 错误!未定义书签。
技术数据表............................................ 错误!未定义书签。
2供货范围.............................................. 错误!未定义书签。
供方的设计界限: ....................................... 错误!未定义书签。
供货范围.............................................. 错误!未定义书签。
石灰石制备系统的控制系统.............................. 错误!未定义书签。
料位测量仪表在电厂煤灰仓、煤灰料斗中如何选用
在火力发电厂烧煤的过程中，会有大量煤灰生成。
这些煤灰通常会收集在煤灰仓和煤灰料斗内。
为了避免存储的煤灰冒罐，对煤灰料位的高度进行检测控制就显得颇为必要。
一般的做法是，在罐体上会安装4-20mA连续量输出仪表以及一台开关量输出的极限位报警仪表做防溢罐。
所以，电厂煤灰仓、煤灰料斗的料位测量仪表的选用就非常重要。
本文将探讨下料位测量仪表在电厂煤灰仓、煤灰料斗中如何选用问题，供广大仪表用户参考。
一、开关量输出料位开关开关量输出料位开关主要有射频导纳料位开关、阻旋料位开关、音叉料位开关等，其工作原理可参考计为官网相应产品页面介绍。
计为Cape-11系列射频导纳料位开关出于产品稳定性的考虑，建议选用振动式音叉料位开关用于罐体极限限位报警。
音叉料位开关具有结构坚固可靠、无分体部件，维护和检修成本低，不受介电常数变化影响的特点，能够有效防止出现料斗溢罐情况。
计为缆绳型射频导纳料位开关在电厂粉煤灰筒仓的应用现场二、连续量输出料位计1．3D物位扫描仪3D物位扫描仪基于二维数组波束形成器传送低频脉冲，接收来自筒仓、仓室或其他容室内物料的回波,设备的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析，通过估算回波到达的时间和方向，处理器形成一个物料表面的三维图，这个图像通过一种专有的计算方法对信息进行处理并生成3D图象，该图像能够在远端屏幕上显示出来。
设备可以据此准确得出物料的体积和质量，能够使工艺物位监测和库存控制达到一个新的高度。
2．雷达料位计雷达料位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件转换成物位信号。
探头发出高频脉冲并传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
3．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门的双光学传感器的精确计量，获取料位信号，并将料位信号转变为4~20mA模拟量信号。
机械料位计在气烧石灰窑上的应用
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｅ ｅ ｄ ｃ ｔ ｒｏ ａ ｒ ｄ ｌ ｅｋ ｌ ｐ ｉ ｔｏ ｆ ｃ ｍ ｃ ａ ｉ ａ ｖ ｌ ｎ ｉａ ｏ ｎ ｇ ｓｆ ｅ ｍ ｉ ｌ ｉ ｉ ｉ ｎ
Ｃ ｅ ｏ ｇ ｅ Ｈｕ Ｊ ｈ ｎＹ ｎ ｗ ｎ ａ１ ｚ ｇ ａ ｎ
下 降 到规 定 的低 料 位 线 时 。 止 出灰 ，然 后 开 始 停
烧 石 灰 窑 工 艺 的需 要 。 该 机 械 料位 计 已 在 韶 钢气 烧 石 灰 窑 上 成 功应 用 ， 获 得 了 国家 实用 新 型专 并
利料 位 计 利 用 电 液 推 杆 、变 径 卷 筒 、
２１ ０ 第３１年 第６ ６ ｌ 期 卷 ２月
耐 与ｌ ． 火 石 灰
・ ７・ １
机械 料位计在 气烧 石灰 窑上 的应 用
陈永文 黄 智坚 （ 东 省韶 关 钢铁 集 团有 限公 司 ，韶 关 ５ ２２ ） 广 １ １３
１
摘 要 ：介绍了机械料位计的性能特点、结构、工作原理及其在气烧石灰窑上的应用效 果。使用这种料位计，
工业 环 境等 优点 。
１ ）功能 性强
光 料 位 计 需水 冷 却 或 氮 气 冷 却 ，年 维 护 费用 约 １ ０ 万 元 ，运 行 成 本 很 高 ，因此 ， 光 料 位计 并 没 有 激
在 韶 钢 的气 烧 石 灰 窑 上 推 广 应 用 。 为 了解 决 料 位 监 测 问 题 ，韶 钢 焙 烧 厂 自行 研 制了 机 械 料 位 计 。 该 机 械 料 位 计 制 造 费 用 很 低 ， 且 能 完 全 满 足 气 并
远 程禁 止 功 能 。
１ ・ ８
・
ＲＥ ＲＡＣＴ ＲＩ Ｓ ＆ Ｌ ＭＥ Ｆ ０ Ｅ Ｉ
灰库料位计说明书
CLW-DR-6型料位监测仪使用说明书威海海和科技有限责任公司CLW-DR-6型料位监测仪简介5.免维护运行，自诊断软件；6.有限柔性传感器结构，长寿命运行;7.低频测量系统，高稳定性，抗干扰能力强;8.标准电流输出，易与微机相连。
五、技术指标：1.电源：AC220V±10% 功率：15W2.变送器环境温度：-20～+70 ︒C3.绝对误差：0.2m4.变送器输出电流信号：4～20mA5.数显二次仪表，上下限报警输出，报警值任设6.标准量程：0～16m（特殊需要可特制）7.传感器长期使用温度：110︒C8.防爆类型：本安型第二部分CLW-DR-6型料位监测仪现场安装一：安装准备1.①开孔位置上方要有2.法兰安装：①3.电缆敷设：二、现场安装安装料位仪最好在空仓时进行，若难于空仓安装，应确保传感器的总高度高于仓内无料段的高度不超过2米。
（1）、搬运传感器至现场安装位置时，应连同外包装一起搬运；（2）、在安装现场，拆去垫块，将传感器打开成直线型，注意传感器各测量段的分组情况，包装时在一条直线上的为一组，从下向上依次为第一组、第二组、第三组……，每组测量段在打开时应保持彼此压紧状态；（3）、检查确保第一组的各段电缆线外的细热缩管在对应各段的测量极管内，若伸出塑料头外，应将其送入本组对应的测量极管内；（4）、将第二组测量段向下拉伸与第一组测量段压紧，注意拉伸时应连同第二组的电缆线一起拉伸，避免测量段内电缆带细热缩管的部分抻出，若伸出测量极管外，应将其送入对应的测量极管内；（5）、依次类推，将所有各组测量段压紧；（6）、将伸缩套的两件钢管反方向拉开，预抻紧钢丝绳，将电缆送入伸缩套内至电缆外玻璃丝套管上的标记与顶端支撑垫的上端面平齐，用螺栓将支撑垫与绝缘防转块拧紧，再将一个锁紧螺母拧在伸缩套的螺纹处；（7）、将顶端法兰盘自传感器底部穿入至传感器上端的绝缘防转块处，注意法兰盘上有橡胶石棉垫的一面向下，用螺栓将绝缘防转块拧紧在法兰盘上；（8）、将传感器自下向上依次放入仓内，注意转动碗处不得挤压电缆，放至伸缩套部位时，将两个锁紧螺母在螺纹处锁紧，锁紧时必须保证伸缩套底部的塑料件与最上面一个测量段的塑料件压紧；入，若电缆难于整体穿入，可将电缆外护套及外屏蔽层剥去一小段，剥去后用防水胶带紧密缠绕屏蔽层根部，参见安装示意图；（3）、出线座处用系统自带的703胶灌封以防进水，料位仪变送器下部的电缆牢固固定于连接法兰上；第三部分CLW-DR-6型料位监测仪调试及维护一、自动调试安装料位仪最好在空仓时进行。
3D料位计在大料仓料位测量中的应用
ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ＰＥ Ｔ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ，ａ ｎ ｅ ｗ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｂ ｙ ３ Ｄ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ３ Ｄ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｅ ｒ（ ３ Ｄ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ
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（ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ Ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｓ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｃ Ｙｉ ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ Ｃ ｏ ．Ｌｔ ｄ ．，Ｙｉ ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ２ １ １ ９ ０ ０，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
陈琳
（ 中国石化仪征 化纤股份有 限公司 聚酯生产 中心 ， 江苏 仪征 ２ １ １ ９ ０ ０ ）
摘 要 ：聚酯装置 ｒ Ａ料仓的料位对于产品的质量控制和生产平衡起着非常重要的作用。由于 Ｐ Ｔ Ａ 粉料具有特殊物理特性 以及
料仓过大等原 因， 料仓料位的测量一直是聚酯装置的难点。针对现有聚酯装置 Ｐ Ｔ Ａ 粉末料仓料位 测量的局 限性 和历史经验 ， 提 出了利用 ３ Ｄ料位计测量料位的方法。介绍了三维平面扫描仪 （ ３ Ｄ料位计） 的测量原理 、 应用特点 ， 详 述了调试 、 安装过程 中遇到
的问题 和解 决方 法 以及 投 用后 取 得 的效 果 。
关 键 字 ：聚酯装置
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新型APM 3D料位计
在石灰石粉仓料位测量的应用
王怀卫
（河北华电石家庄热电有限公司热工车间）
摘要：本文以APM 3D料位计为例, 介绍用3D料位计在电厂石灰石粉仓粉位的测量技术, 并提出APM 3D料位计的正确安装方法, 解决火力发电厂石灰石粉仓料位连续测量的难题。
关键词: 石灰石粉仓，粉位测量， 3D料位计，正确安装
1、引言
在当前的物位测量中，非接触式物位（如超声波、雷达）测量在普通应用场合起着重要作用，其优势也是明显的。
但在一些特殊场合，如高粉尘、低介电常数、异形料位等场合（电厂灰库、石灰石粉仓等），常规的料位测量方式（超声波、雷达）往往效果不好。
要想用好3D料位计，必须领会3D料位计的工作原理和技术特点,了解石灰石粉仓测量的难点, 以及正
确安装3D料位计。
下面以3D料位计为例, 介绍如何用3D料位计来测量石灰石粉仓粉位。
2、基本原理
新型APM(以色列公司)3D物位扫描器采用了三
个天线组成的阵列来发送低频脉冲，并接收储仓、
仓库或容器内物料所发出的脉冲回声。
该扫描器一
个周期9个波，三个波段，2600Hz，4500Hz，7000Hz，
循环发射。
借助三个天线，该设备不仅可以测量每
个回声的时间/距离，而且还可以测量其方向。
设备的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析，非常准确的监测出物料的物位、体积和质量，
生成料仓内物料的实际分布状况的三维立体图像，并通过3D方式呈现容器内产品的实际分布情况，将其显示出来或发送到远程计算机屏幕上。
3、石灰石粉仓粉位测量的难点分析
①石灰石粉的介电常数较小, 对于超声波雷达波等无法形成较强的反射。
②在连续下料及出料的情况下,由于介质颗粒细小, 而且干燥, 石灰石粉仓内充满浓重的尘质, 事实上只存在一个模糊的界面。
③采用常规的非接触式测量方式, 如超声波等, 由于物料表面反射波( 主波) 较弱, 检测装置很难区分主波与来自尘质的漫射波, 尤其是在上、下料的情况下。
因此非接触式测量方式不适合在这种场合下运用。
④采用电容式或射频导纳等测量技术, 由于检测杆上物料的粘连及浓重尘质存在, 对电极有很大的影响, 测量结果极不可靠。
⑤采用电动重锤式测量, 这一方式从理论上说简单可靠,但由于测量装置必须安装在尘质较重的场合( 输煤皮带层) , 机械装置极易出现卡涩, 影响测量的准确性, 而且容易出现断链现象。
此外, 这种测试方式是非连续的。
⑥采用辐射式的测量装置, 不仅造价很高, 而且也会受尘质的影响, 加上对辐射泄漏的恐惧, 用户不愿接受。
4、技术特点分析：
①应用范围广
新型APM 3D料位计是迄今为止可实际投入工业领域应用仅有的一种可以准确检测固体物料和体积的创新和成熟技术，而且不受物料种类，物化
性能，贮存物料间，开放仓或料仓的类型和尺寸的影响并适用于恶劣的物料贮存环境。
新型APM 3D料位计产品实际上可以监测储存在各种料仓包括筒仓，大型开放仓，固体物料储存室，堆场和仓库中的各种散状固体物料，标出料仓内的物料物位以及绘制出物料随时变化儿随机形成的不规则表面形状，计算出物料的实际体积，使物位监测水平达到了新的高度，从而可以提供方案解决目前技术无法解决的问题。
②抗粉尘等在恶略环境中也能正常工作。
新型APM 3D料位计所发出的低频声波可穿透悬浮的粉尘，而不像其他技术非常恶劣环境下测量时会存在疑惑的信号。
声波信号含有专利的自洁功能可防止材料黏附在辛创3维超声波料位计设备的内表面，不管外部附着物多多，发射和接受天线内部照样保持清洁。
从而保证在任何恶劣的环境下以非常低的维护量进行长期可靠的工作。
③新型APM 3D料位计的优点是可以3D成像，从多点进行测量，而不仅仅使一点，充分考虑了材料表面的变化情况。
其他的料位计测的是点测量，不能全面反映物料的变化。
抗干扰性更强指示更准。
普通超声波、雷达测量 3D多点测量
④新型APM 3D料位计且可以远程卫星定位监控，在最初安装过程中可以直接与客户支持工程师建立远程连接，从而定制设置技术参数结合具体的应用场所实现最佳性能。
减少维护劳动强度，故障分析更专业、更准确，具有其他料位计不可比拟的的优点。
5、在电厂粉仓中的安装：
①在粉仓顶部的开孔直径为200mm。
②开孔原则靠近粉仓中心，距离上粉口大于500mm,距离粉仓壁大于500mm。
③3D料位计的天线要探到仓内200mm不应有可能挡住的物体。
④ 3D料位计采用法兰安装在水泥地面上，要严密不漏风。
⑤ 3D料位计的变送器四周要做水泥台围挡，防止外力损坏。
6、总结：
新型APM 3D料位计在我公司先后安装两台，目前已运行了6个月，通过实践证明，该仪表能够准确、真实的反映石灰石料位变化情况，从未出现料溢出、空仓情况，减少了污染，防止环保指标超标，大大提高了锅炉的经济运行。
在运行过程中，大大减轻了维护人员的工作量。
该仪表工作稳定、可靠，解决了石灰石粉仓料位难测量的一个难题。
具有良好的社会效益、环保效益和经济效益。
参考文献:
1、APM 3D料位计使用说明
2、河北华电石家庄热电有限公司企业标准《热工仪表检修运行维护规
程》。