灰库连续料位计换型改进

灰库料位计换型改造

热工班潘年涛

摘要：原#1-#3灰库料位计采用的是射频导纳料位计，自安装投运以来一直不能稳定测量，改为智能型重锤式连续测量料位计后，三台料位计能稳定运行，测量性能正常。

关键词：料位计；射频导纳；智能型重锤式。

我厂#1-#3灰库原设计安装投用的三台料位计，采用的是阿米泰克drexelbrook 508系列射频导纳料位计，自安装投运以来就一直存在运行不稳定的情况，测量显示一直不准确，误差大，最终不能正常运行。经换型改造为德国UWT-SLS3000系列带有微处理器的电子机械重锤式连续测量料位计后，料位计运行稳定正常，测量准确。

1、原装料位计出现的问题

原设计安装投用的三台阿米泰克drexelbrook 508系列射频导纳料位计存在以下几个问题：

1）料位计测量性能不稳定，晴天运行状态基本正常，下雨天就不稳定，受灰库理的灰的干、湿度影较大；

2）料位计钢丝绳及端部会产生高压静电，最高达160VAC，经常电击维护

人员，极易对人身够成伤害；

3）无就地显示，只能远方显示，而且测量显示值有很多的不确定性，测量

结果到底准确与否无法确定。

2、原因分析

原设计安装投用的三台阿米泰克drexelbrook 508系列射频导纳料位计，是一种从电容式物位控制技术发展起来的，它由阻性成分、容性成分、感性成分综合而成。高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源，利用电桥原理，以测量安装在待测容器中的传感器上的导纳，用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻，从而测得料位高低。

在钢丝吊链探杆上挂料的后薄程度与灰库里的灰的湿度有很大关系，遇到雨天或冷天时，灰的湿度增大，挂料就比较严重，灰料本身对探头相当于一个电容，它不消耗变送器的能量，但挂料对探头等效电路中含有电阻，则挂料的阻抗会消耗能量，从而将振荡器电压拉下来，导致桥路输出改变，产生测量误差。为此料位计增设了一个驱动器，使消耗的能量得到补充，因而会稳定加在探头的振荡电压。对于导体灰料，探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个灰料及挂料区，使有效测量电容扩展到挂料的顶端，这样便产生挂料误差，且导电性越

强误差越大，虽然驱动器一直在补充能量，但效果不佳，表现为仪表随灰料湿度的变化而出现零点飘移和测量值不稳定现象。

料位计的钢丝吊链探杆在灰库里相当于一个电容器的一个极板，且这一极板在不停的充电，从而产生较高的静态电压，虽然传感器安装有消压栓，但钢丝吊链探杆顶部仍然有较高静压，现场测量，静电最高可达160V。而且输灰过程本身就是气固两相流，也很容易产生静电。灰库中的灰料易结块，水分含量较高，钢丝绳与大地绝缘电阻只有几十KΩ（必须大于2MΩ才能正常工作），从而导致变送器单元经常烧坏，在检修料位计时也容易造成电击伤人。

这种料位计无就地显示，只能靠测量输出毫安电流值换算才知道料位有多高，而且没有人为干预、反复试测料位功能，无法确定料位计测量输出的显示值是否准确。

3、对料位计进行换型改造

1）重新设备选型，确定方案并进行改造

为解决此难题，我部门经多方咨询从事本行业的资深专家并且综合考虑我厂输灰灰质的特点，得出以下结论：雷达料位计、超声波料位计以及射频导纳料位计等都无法实现稳定的测量。目前较好的解决办法是一种机械式的重锤式料位计并结合料位开关实现稳定测量。重锤式料位计在库顶上部装一个小电机，间隔一定时间，电机转，缆绳松，重锤下降，知道碰到灰位，马上提升，根据缆绳缩放的时间，长度测出高度。

经多方咨询和网上查询，提出三个改造方案如下：

方案一：采用机械手动装置测量，由机务部门加工制做，或委托电建单位量身订做。野马寨电厂就是在工程建设过程中由电建单位制造安装。但完全靠人工测量，且距输灰集控较远，给运行人员带来较大的劳动强度。

方案二：采用国产型智能重锤式料位计，型号为CTS-ZB，测量范围0-70m，测量误差≤±5cm，测量时间可调。但业绩很少，可信度差。

方案三：选择具有30年行业经验的德国UWT-SLS3000系列带有微处罚器的电子机械重锤式连续测量料位计。业绩较好，建议采用。

经过细致的调查研究，最后决定采用第三套改造方案进行改造。

2）UWT-SLS3000智能型重锤式料位计的工作原理：

UWT- SLS3000系列是带有微处理器的电子机械式连续料位测量仪表，该产品一般安装在料仓顶部，重锤探头在料仓内向下运动，（重锤连接于钢带的末端，而钢带则缠绕在由马达驱动的钢带滚轴上，重锤接触到物料后，自动返回到上面的停止位置。重锤向下运动的同时会产生脉冲，脉冲对应于重锤移动的距离，脉冲的次数直接由PLC或计数器来处理。脉冲在

内部被转换为相应的电流信号。这个电流信号可以进行特别调整，因此，可以得到一个基于不同形状的料仓体积——电流的特别信号。当重锤接触到物料时，该电流信号则被更新。测量由一个微处理器来控制，通过比较向下和向上移动的距离来完成。通过内部定时器的设置，可实现自动定时检测，也可通过外部的开始信号（远程控制）使测量开始进行，该信号可以是一个外部继电器的动作信号，也可以是一个24VDC的外部电压信号。

4、改造后使用效果

1）将原装三台阿米泰克射频导纳料位计改为UWT-SLS3000智能型重锤式料位计后，不受料仓中物料粉尘的导电性能的影响，不受料仓中易结块物料的水分含量的影响，料位计工作性能稳定，测量数据准确可靠；

2）智能型重锤式料位计就地可监视测量结果，而且当出现埋锤或其它故障时，故障排出后可就地手动起动料位计运行测量，维护人员可观察料位计整个测量过程并立即看到测量灰位高低。

3）安装简单，运行方便，基本上实现免维护。

5、小结

智能型重锤式料位计已投入运行三年多，运行情况比较稳定正常，测量准确性高。平时缺陷是钢带积灰易被卡住，稍做处理并重新启动运行后又正常。