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【摘 要】永城220t/h锅炉有2个煤仓供煤给4台给煤机，煤仓作为燃煤的储存设备，其料位计的准确是上煤的主要依据，煤仓料位的测量一直是个难点。本文通过与超声波料位计、雷达料位计的比较，重点介绍了LM-0505C重锤料位计的测量原理，安装方法，调试的内容。
【关键词】超声波，雷达，重锤料位计
一、 引言
工业自动化生产过程中，料位是主要的测量参数之一，随着工艺要求的提高，料位作为一个重要的过程参数日益引起大家的重视。永城220t/h锅炉是以煤粉为燃料的硫化床锅炉，煤粉由原煤储运厂经皮带传送至主厂房煤仓中储存。煤粉是易燃物质，长期积压会造成内部温度过高，在有氧环境下，极易自燃，造成安全事故。因此煤仓料位应控制在一个合理的范围内，既要满足生产需要，又要使煤粉不产生积压。因此，煤仓料位计的选择十分重要。
二、超声波料位计
超声波料位计利用声波测距原理，通过测量换能器发射和接收到声波的时间，计算出换能器到物料表面距离。安装于仓顶的探头发射超声波，超声波经气体介质传播至被测介质后产生反射，反射后的超声波又经气体介质传播后被探头所吸收，根据发射与接收到的时间及声波在气体介质中的传播速度，仪表便可计算出物料的高度。超声波料位计具有以下优点：结构简单，寿命长；仪表不受湿度、粘度影响，并与介质的介电系数、电导率、热导率无关；检测元件不接触被测介质，适应于强腐蚀性、高粘度、有毒介质和低温介质的物位和界面的测量；工作可靠，维护量小。缺点如下：超声波必须借助于媒质传播。煤仓中粉尘严重时，将造成超声波信号衰弱或仪表无法接收到回波信号，使仪表失效。安装要求较高，且物料堆积角的变化影响超声波信号的反射回波，测量过程中易出现较大的测量误差，或超声波信号的回波丢失。
三、导波雷达料位计
导波雷达料位计是通过1根（或2根）从仓顶伸入，直达仓底的导波体传播，导波体可以是金属硬杆或柔性金属缆绳，微波体沿杆或缆绳向下传播，在被测物料表面被反射，回波被天线接收，由发射与回波脉冲的时间差即可计算出传播距离。它有以下优点：工作稳定可靠；可以测量介电常数较低的物料；物料介质介电常数、密度的变化，对测量性能无明显影响；无需现场标定即可工作。缺点如下：极杆或缆绳埋在物料中，易受物料冲刷及下拉力造成极杆或缆绳损坏，影响正常工作。极杆或缆绳易挂料，产生虚假回波，影响测量结果。
四、重锤料位计
永城220t/h锅炉煤仓料位计采用的是LM-0505C重锤料位计，它是根据机械手的原理，通过感应力矩与转速的变化进行自动测量的装置，其特点是在自动升锤或降锤过程中进行全程的力矩与转速监控，并根据力矩和转速的变化作出相应的控制对策，实现真正可靠的智能化测量。
（一）系统构成与原理
1.构成。密封箱：密封箱内放置的是钢缆、卷轮及缠绕机构，它与其他装置时密封隔离的。因此，重锤料位计可以直接安装在煤仓的顶部位置。转速转矩传感器：用于感应测量钢缆的力矩变化以及钢缆的收放长度与速度的变化量。主控器：根据转矩转速传感器的信号进行智能化的控制欲保护，同时具备就地手操功能及显示功能，不但方便进行就地调试和检修，也能直接进行就地控制测量。辅控器：用于提供主控器所需的电源、电机驱动及信号输出回路，同时提供用户的控制接线端子。
2.工作原理。LM-0505C重锤料位计的工作工程如下：当按下“测量开始”按钮后，主控器发出降锤指令，重锤料位计开始放锤，物位信号开始变化，当锤探测到介质时，作用在钢缆上的拉力减小，转矩转速传感器感应到力矩变化后，发出升锤指令，重锤料位计开始升锤，物位信号不再变化，此时的物位值就是实际测量的料位；当重锤回复到初始位置即顶位时停止动作，本次测量完成。在测量过程中，LM-0505C重锤料位计有以下智能化控制策略与保护：（1）锤逃逸控制：在提锤过程中如果由于气流冲击引起重锤摇晃而被异物绊住时，重锤料位计会自动采取松一下锤再试提锤的控制策略来逃逸绊锤，当尝试4次仍无法逃脱时，主控器上故障灯亮，等5分钟后，再次尝试逃逸保护，如果逃逸成功，则投入运行，逃逸不成功，则故障灯再次亮起并向远方发出报警信号。（2）堵转保护：当电机运行中，即降锤或生锤过程中发生堵转或没有测到转速信号时，重锤料位计停止电机运转，主控器堵转故障灯亮，并向远方发出报警。（3）埋锤控制与保护：在降锤或升锤过程中万一发生坍粉引起埋锤时，重锤料位计会立即停止降锤或升锤，主控器上埋锤故障灯亮，并向远方发出报警信号。当物料降低时，重锤料位计继续执行原来的动作。
（二）安装方法
重锤料位计应水平安装于煤仓顶部，永城220t/h锅炉煤仓顶部在34米层水泥地面上，安装重锤料位计时，我们在每个料仓远离进料口2.5米处用洗空器开了1个DN100的孔，将重锤料位计配对法兰焊接在一块400X400的钢板上，用膨胀螺丝固定在DN100孔上面，使配对法兰的中心与楼板上的孔在一条直线上，然后将重锤挂入挂环内，旋紧挂环螺母，将挂好锤的重锤料位计固定在配对法兰上。安装时要保证配对法兰的连接管不能有锋口，以免划伤钢丝绳。另外，为了减少煤粉对重锤的冲刷，在重锤侧靠近进料口处加一块钢板。然后接上电源与控制线，安装完成。
（三） 调试
调试分为就地和远程调试。就地调试时，按下主控器上的“START”按钮，放锤开始，物位测量值随着放锤而变化，当重锤触碰带煤粉时，物位测量值停止变化，重锤料位计开始提锤，当重锤回到顶位时，重锤料位计停止升锤，测量完成指示灯亮，一次测量完成。远程调试时，要先确认监控画面上的“测量启动”和“故障信号”通道是否已经打通，电缆接线是否完全正确。确认无误后，按下“测量启动”按钮，放锤开始，物位测量值随着放锤而变化，当重锤触碰到煤粉时，物位测量值停止变化，重锤料位计开始提锤，重锤回到顶位，重锤料位计停止升锤，一次测量完成。
五、结束语
LM-0505C重锤料位计克服了超声波料位计和雷达料位计的缺点，不受水汽、粉尘、温度等因素的影响，测量正确可靠，并且具有卡锤逃逸、堵锤保护、埋锤控制欲保护功能，极大地减少了维护工作量，保证了锅炉的正常运行，是煤仓料位测量的理想产品。
【关键词】超声波，雷达，重锤料位计
一、 引言
工业自动化生产过程中，料位是主要的测量参数之一，随着工艺要求的提高，料位作为一个重要的过程参数日益引起大家的重视。永城220t/h锅炉是以煤粉为燃料的硫化床锅炉，煤粉由原煤储运厂经皮带传送至主厂房煤仓中储存。煤粉是易燃物质，长期积压会造成内部温度过高，在有氧环境下，极易自燃，造成安全事故。因此煤仓料位应控制在一个合理的范围内，既要满足生产需要，又要使煤粉不产生积压。因此，煤仓料位计的选择十分重要。
二、超声波料位计
超声波料位计利用声波测距原理，通过测量换能器发射和接收到声波的时间，计算出换能器到物料表面距离。安装于仓顶的探头发射超声波，超声波经气体介质传播至被测介质后产生反射，反射后的超声波又经气体介质传播后被探头所吸收，根据发射与接收到的时间及声波在气体介质中的传播速度，仪表便可计算出物料的高度。超声波料位计具有以下优点：结构简单，寿命长；仪表不受湿度、粘度影响，并与介质的介电系数、电导率、热导率无关；检测元件不接触被测介质，适应于强腐蚀性、高粘度、有毒介质和低温介质的物位和界面的测量；工作可靠，维护量小。缺点如下：超声波必须借助于媒质传播。煤仓中粉尘严重时，将造成超声波信号衰弱或仪表无法接收到回波信号，使仪表失效。安装要求较高，且物料堆积角的变化影响超声波信号的反射回波，测量过程中易出现较大的测量误差，或超声波信号的回波丢失。
三、导波雷达料位计
导波雷达料位计是通过1根（或2根）从仓顶伸入，直达仓底的导波体传播，导波体可以是金属硬杆或柔性金属缆绳，微波体沿杆或缆绳向下传播，在被测物料表面被反射，回波被天线接收，由发射与回波脉冲的时间差即可计算出传播距离。它有以下优点：工作稳定可靠；可以测量介电常数较低的物料；物料介质介电常数、密度的变化，对测量性能无明显影响；无需现场标定即可工作。缺点如下：极杆或缆绳埋在物料中，易受物料冲刷及下拉力造成极杆或缆绳损坏，影响正常工作。极杆或缆绳易挂料，产生虚假回波，影响测量结果。
四、重锤料位计
永城220t/h锅炉煤仓料位计采用的是LM-0505C重锤料位计，它是根据机械手的原理，通过感应力矩与转速的变化进行自动测量的装置，其特点是在自动升锤或降锤过程中进行全程的力矩与转速监控，并根据力矩和转速的变化作出相应的控制对策，实现真正可靠的智能化测量。
（一）系统构成与原理
1.构成。密封箱：密封箱内放置的是钢缆、卷轮及缠绕机构，它与其他装置时密封隔离的。因此，重锤料位计可以直接安装在煤仓的顶部位置。转速转矩传感器：用于感应测量钢缆的力矩变化以及钢缆的收放长度与速度的变化量。主控器：根据转矩转速传感器的信号进行智能化的控制欲保护，同时具备就地手操功能及显示功能，不但方便进行就地调试和检修，也能直接进行就地控制测量。辅控器：用于提供主控器所需的电源、电机驱动及信号输出回路，同时提供用户的控制接线端子。
2.工作原理。LM-0505C重锤料位计的工作工程如下：当按下“测量开始”按钮后，主控器发出降锤指令，重锤料位计开始放锤，物位信号开始变化，当锤探测到介质时，作用在钢缆上的拉力减小，转矩转速传感器感应到力矩变化后，发出升锤指令，重锤料位计开始升锤，物位信号不再变化，此时的物位值就是实际测量的料位；当重锤回复到初始位置即顶位时停止动作，本次测量完成。在测量过程中，LM-0505C重锤料位计有以下智能化控制策略与保护：（1）锤逃逸控制：在提锤过程中如果由于气流冲击引起重锤摇晃而被异物绊住时，重锤料位计会自动采取松一下锤再试提锤的控制策略来逃逸绊锤，当尝试4次仍无法逃脱时，主控器上故障灯亮，等5分钟后，再次尝试逃逸保护，如果逃逸成功，则投入运行，逃逸不成功，则故障灯再次亮起并向远方发出报警信号。（2）堵转保护：当电机运行中，即降锤或生锤过程中发生堵转或没有测到转速信号时，重锤料位计停止电机运转，主控器堵转故障灯亮，并向远方发出报警。（3）埋锤控制与保护：在降锤或升锤过程中万一发生坍粉引起埋锤时，重锤料位计会立即停止降锤或升锤，主控器上埋锤故障灯亮，并向远方发出报警信号。当物料降低时，重锤料位计继续执行原来的动作。
（二）安装方法
重锤料位计应水平安装于煤仓顶部，永城220t/h锅炉煤仓顶部在34米层水泥地面上，安装重锤料位计时，我们在每个料仓远离进料口2.5米处用洗空器开了1个DN100的孔，将重锤料位计配对法兰焊接在一块400X400的钢板上，用膨胀螺丝固定在DN100孔上面，使配对法兰的中心与楼板上的孔在一条直线上，然后将重锤挂入挂环内，旋紧挂环螺母，将挂好锤的重锤料位计固定在配对法兰上。安装时要保证配对法兰的连接管不能有锋口，以免划伤钢丝绳。另外，为了减少煤粉对重锤的冲刷，在重锤侧靠近进料口处加一块钢板。然后接上电源与控制线，安装完成。
（三） 调试
调试分为就地和远程调试。就地调试时，按下主控器上的“START”按钮，放锤开始，物位测量值随着放锤而变化，当重锤触碰带煤粉时，物位测量值停止变化，重锤料位计开始提锤，当重锤回到顶位时，重锤料位计停止升锤，测量完成指示灯亮，一次测量完成。远程调试时，要先确认监控画面上的“测量启动”和“故障信号”通道是否已经打通，电缆接线是否完全正确。确认无误后，按下“测量启动”按钮，放锤开始，物位测量值随着放锤而变化，当重锤触碰到煤粉时，物位测量值停止变化，重锤料位计开始提锤，重锤回到顶位，重锤料位计停止升锤，一次测量完成。
五、结束语
LM-0505C重锤料位计克服了超声波料位计和雷达料位计的缺点，不受水汽、粉尘、温度等因素的影响，测量正确可靠，并且具有卡锤逃逸、堵锤保护、埋锤控制欲保护功能，极大地减少了维护工作量，保证了锅炉的正常运行，是煤仓料位测量的理想产品。