浅谈:料位传感器在火电厂中的应用原理及特点
       一、原理及特点   火电厂目前采用的料位传感器主要有重锤式、核辐射式、超声波式和电容式。   1.重锤式料位传感器   重锤式料位传感器由伺服电动机、悬有重锤的钢丝绳、料位发信装置以及带微机的显示仪表所组成。起动后,微机发出降锤信号,伺服电动机转动放下重锤,当重锤碰到料面后,发信器发出信号给微机,使重锤停止下降并发出升锤信号,伺服电动机反转使重锤上升,并发出料位信号值给显示仪表。重锤升至仓顶后电动机停转,经过一段延时后再重复上述动作。显示仪表上还有料位上、下限报警发信等装置。重锤式料位传感器可解决一定量程范围内的测量齐乐娱乐,典型的测量范围可达60m,而且这种测量与蒸汽、灰尘无关,具有较高的测量精度。   2.核辐射式料位传感器   放射源Co-60(半衰期5.26年)和Cs-137(半衰期32.2年)发射的g射线能够穿透容器壁和容器内的物料。在贮仓下侧装有g射线接收器,随着料面高度的变化,g射线穿过料层后的强度也不同,接收器检测出射入的g射线强度并通过显示仪表显示出料位高度。   这是一种非接触式测量法,无需在容器上穿孔而损坏容器,所以适用于危险物品以及高温高压等恶劣环境下的测量。g射线对人体固然存在有害作用,但对于有限剂量,在妥善防护下并无危险。   3.超声波式料位传感器   在贮仓顶部对着料面装有超声波发生器和接收器。发生器发出的超声波经空气层射至料面后就被反射,一部分反射被接收器所接收,由超声波发射至接收所经历的时间乘以声速就可计算出料位高度。由于空气温度的高低会影响声波的传播速度,所以还需测量空气温度以修正声速。   超声波式料位传感器适合于测量粒度较大的块料料位。   4.电容式料位传感器   电容式料位传感器是采用测量容器的探头与容器内壁之间、两探头之间或探头与同心测量管之间的电容,利用物料介电常数恒定时极间电容正比于料位的原理进行工作的。   电容式料位传感器的特点是无可动部件,与物料密度无关,但要求物料的介电常数与空气介电常数差别大,变化的介电常数在进行连续测量时要加以补偿,且需用高频电路。   超声波式和核辐射式料位传感器多为国外引进产品,如美国凯瑞(Kay-Ray)公司和马格尼特(Magnitrol)公司的超声波式料位计,精度可达0.25级;德国E+H(Endress+Hauser)公司的DU212和DU213,最小盲区是0.7m,此范围以内不能使用,最远距离受声功率限制,只能测40m内的料位;德国E+H公司的QG型为核辐射式料位传感器,发射源的Co-60或Cs-137封装在灌铅的钢保护罩内,此罩设有可开闭的窗口,不用时关闭,以免辐射危害。接收器是管状结构,长100~1500mm,它安装在与发射源相对应的位置,若g射线发散角、距离和接收器三者相互配合,在整个量程范围内都能有效地检测。   二、应用   沈阳电力高等专科学校自动控制研究所研制了重锤式料位传感器,并把它应用在670T/h锅炉煤粉仓的料位测量上。   (一)构成原理   该重锤式料位传感器的型号为SE-2,也称智能料位仪,它主要由探测器和控制器组成。探测器由开关磁阻电动机、传动机构和重锤也称探头)组成,由重锤行程反映料位高度。控制器由单片机(8098)、显示器、功率变换器和面板组成。面板采用PVC贴膜,具有数码管显示器、触摸按键和指示灯。用软件控制探测器中重锤的升降过程。   重锤固定在开关磁阻电机的钢丝绳上,依靠自身重力随绕线轮垂直下降某一单位高度,以提升电流的大小判断重锤是否接触到煤粉表面。若提升电流很小,说明重锤已接触到煤粉,这时发出脉冲信号,电机反转至初始位置,使重锤提升至仓顶复位,防止重锤被煤、粉淹埋。若煤或粉很少时,重锤继续下降,分段采集信号,直到触及到煤或粉位,或重锤下降到煤、粉位极限位置,再将重锤提到复位位置并报警,限位开关闭合,电机断电,一次检测结束,等待下一次检测指令。   以单片机(8098)为主控单元的二次仪表接收光电开关输送的磁阻电动机转数信号,经数据处理后进行料位的数字显示。   (二)特性   SE-2重锤式料位传感器的主要特性如下:   ①可在加料过程中自动连续运行,不受物料的塌落埋压及冲击等影响;   ②其结构可靠性高,适应温度高、灰尘大和烟雾浓的恶劣环境;   ③具有手动随时检测和自动定时检测两种功能;   ④具备上、下限值报警功能和循环显示多点料位高度功能;   ⑤有可恢复性故障的恢复处理功能,不可恢复故障的重锤复位及故障信号的显示报警;   ⑥对不可恢复的重锤故障,可以用强制提升和下放重锤的功能来处理;   ⑦操作简便,使用安全,测量精度高。
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    收录时间:2014年04月13日 04:22:50 来源:互联网 作者:匿名
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