隨著(zhù)生產(chǎn)的發(fā)展和自動(dòng)化要求的提高,為解決在物料儲藏和運輸過(guò)程中可靠、準確進(jìn)行物位測量的問(wèn)題,各種物位測量?jì)x表不斷涌現,性能也不斷提升。其中進(jìn)行高、低位檢測的稱(chēng)之為料位開(kāi)關(guān),有:音叉式、振動(dòng)棒式、阻旋式、電容式、浮球式。進(jìn)行連續料位測量的有:射頻電容式、超聲波式、雷達式、稱(chēng)重式、壓力式,這些方法都有各自的適用范圍。
一般根據不同工況環(huán)境(如粉塵、高溫、高壓、易爆、腐蝕性環(huán)境等等)及物位檢測方法的適用性來(lái)作為選用的依據。本文就幾種常見(jiàn)物位測量?jì)x表的原理及適用性進(jìn)行介紹,希望對用戶(hù)有所幫助。

一、振棒料位開(kāi)關(guān)
振棒料位開(kāi)關(guān)的振動(dòng)棒是一個(gè)電子線(xiàn)路進(jìn)行激勵并保持共振,當被測介質(zhì)到達并部分覆蓋住振棒開(kāi)關(guān)的探頭時(shí),振棒開(kāi)關(guān)的振動(dòng)阻尼突然增強,這種振動(dòng)參數的改變將通過(guò)檢測回路觸發(fā)繼電器,從而為物位控制提供了上、下限開(kāi)關(guān)信號。
目前,振棒料位開(kāi)關(guān)分單棒料位開(kāi)關(guān)和雙棒振棒料位開(kāi)關(guān)兩種,相比單棒料位開(kāi)關(guān),雙棒振棒料位開(kāi)關(guān)的靈敏度更好,檢測更可靠。振棒料位開(kāi)關(guān)是國內首款雙管設計的棒狀料位開(kāi)關(guān),其振動(dòng)探頭采用獨特的內外嵌套設置的雙管設計,產(chǎn)品采用壓電器件實(shí)現振動(dòng)的驅動(dòng)與檢測,使內外管在完全一致的諧振頻率下產(chǎn)生共鳴。當振動(dòng)棒與被測物料接觸時(shí),接觸物料的外管諧振頻率發(fā)生變化,從而破壞內外管的共鳴條件,產(chǎn)生信號變化進(jìn)而輸出開(kāi)關(guān)信號。

二、阻旋式料位開(kāi)關(guān)
利用傳動(dòng)軸與離合器相連接,在未接觸物料時(shí),馬達保持正常運轉,當葉片感到物料阻力時(shí),馬達停止轉動(dòng),機構同時(shí)輸出一節點(diǎn)信號而測出料位高度。
適用性:軸端密封的好壞對阻旋式料位開(kāi)關(guān)壽命影響最大,一般進(jìn)口產(chǎn)品可以在密度為0.5g/cm3環(huán)境下使用,即一般礦粉、水泥、粉煤灰均可使用。由于其測量阻力,對扭矩要求一般在0.5~1.0kg?cm可調,故對葉片上少量附著(zhù)無(wú)影響。
三、電容式料位開(kāi)關(guān)
利用感應棒(電極),以物料為介質(zhì),感應棒與桶壁(對地電極)間之電容量,當感應棒被物料覆蓋,則電容漸増,當達到開(kāi)關(guān)內部設定線(xiàn)路匹配值時(shí),線(xiàn)路產(chǎn)生高頻諧振,檢出諧振信號,轉成開(kāi)關(guān)信號。
四、音叉料位開(kāi)關(guān)
音叉料位開(kāi)關(guān)的探頭基于音叉式設計,采用壓電器件實(shí)現叉體的振動(dòng)驅動(dòng)與檢測。不接觸物料時(shí),音叉在諧振頻率下產(chǎn)生自由振動(dòng),當音叉與被測物料接觸時(shí),音叉的振動(dòng)振幅明顯減小,壓電檢測器件的輸出信號幅度隨之減小,信號變化由智能電路檢測分析并輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號。
適用性:音叉料位開(kāi)關(guān)是一種專(zhuān)用于測量粉末和細小顆粒的固體料位開(kāi)關(guān)。

六、超聲波物位計
由換能量將功率脈沖轉換為超聲波,射向料面,經(jīng)料面反射后進(jìn)入超聲波檢測裝置,再由換能量將超聲波轉換為電信號。二次儀表根據發(fā)射脈沖與接受脈沖之間的時(shí)間差和介質(zhì)中的傳播速度,計算出料位。
適用性:由于其傳播速度受傳播介質(zhì)振動(dòng)、噪音影響較大,并且其元件受溫度影響大,故不能在粉塵、高溫場(chǎng)合使用,往往用于明渠、水處理較多。

七、雷達式物位計
雷達物位計的原理與一般雷達一樣,是建立在電波在空氣以恒定速度c傳播這一基點(diǎn)上,反射出口到被測料面距離為H,則電波發(fā)出到達料面再反射回到接收端,所需時(shí)間t=2H/c,若能直接測量時(shí)間t,馬上可以算出距離H。
但電波傳輸速度c=108m/s非常大,在距離較小時(shí),t非常短暫,很難直接準確測量,必須借助于其他技術(shù)手段,例如在脈沖式測距雷達中,借助于脈沖壓縮技術(shù)來(lái)提高分辨率。另外的方法是采用連續波調頻法,使發(fā)射電波的頻率連續快速地變化,利用瞬時(shí)發(fā)射頻率與回波頻率之差來(lái)?yè)Q算距離,由于這種技術(shù)適合于短距離測量,所以多數雷達料位計均采用調頻連續波。
適用性:雷達物位計特別適合于高粘度或高污染度的物料。例如瀝青、重油等,并且由于其測量重復精度高,無(wú)需定期維修或重新標定,測量精度也較高,一般能達到±1cm。一般瀝青庫均可以采用雷達物位計,避免了其他接觸式測量方法常常會(huì )出現的粘住、卡死、不可靠的問(wèn)題。一次投資雖多,因為免維護,總的使用成本較低。計為系列雷達物位計有高頻、低頻脈沖和調頻連續波等多種型號,能夠在多種工況下使用。