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工業(yè)生產(chǎn)中各種料位傳感器原理
 
 
添加時間: 2014-9-3   點(diǎn)擊次數(shù):
 


在工業(yè)生產(chǎn)中料位傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,如火電廠等。因?yàn)槟壳拔覈饕且栽簽榘l(fā)電燃料,大多數(shù)電廠鍋爐都采用煤粉向鍋爐供料。對于直吹式供料的鍋爐,煤倉料位高低關(guān)系到鍋爐乃至發(fā)電系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。煤倉料位過滿溢出,造成冒煤事故;煤倉料位過低或排空會造成燃燒不穩(wěn)甚至滅火停機(jī)的大事故。
一.重錘式料位傳感器:
重錘式料位傳感器由伺服電動機(jī)、懸有重錘的鋼絲繩、料位發(fā)信裝置以及帶微機(jī)的顯示儀表所組成。起動后,微機(jī)發(fā)出降錘信號,伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動放下重錘,當(dāng)重錘碰到料面后,發(fā)信器發(fā)出信號給微機(jī),使重錘停止下降并發(fā)出升錘信號,伺服電動機(jī)反轉(zhuǎn)使重錘上升,并發(fā)出料位信號值給顯示儀表。重錘升至倉頂后電動機(jī)停轉(zhuǎn),經(jīng)過一段延時后再重復(fù)上述動作。顯示儀表上還有料位上、下限報警發(fā)信等裝置。 重錘式料位傳感器可解決一定量程范圍內(nèi)的測量問題,典型的測量范圍可達(dá)60m,而且這種測量與蒸汽、灰塵無關(guān),具有較高的測量精度。
二.核輻射式料位傳感器
放射源Co-60(半衰期5.26年)和Cs-137(半衰期32.2年)發(fā)射的g 射線能夠穿透容器壁和容器內(nèi)的物料。在貯倉下側(cè)裝有g(shù) 射線接收器,隨著料面高度的變化,g 射線穿過料層后的強(qiáng)度也不同,接收器檢測出射入的g 射線強(qiáng)度并通過顯示儀表顯示出料位高度。
這是一種非接觸式測量法,無需在容器上穿孔而損壞容器,所以適用于危險物品以及高溫高壓等惡劣環(huán)境下的測量。g 射線對人體固然存在有害作用,但對于有限劑量,在妥善防護(hù)下并無危險。
三.超聲波式料位傳感器:
在貯倉頂部對著料面裝有超聲波發(fā)生器和接收器。發(fā)生器發(fā)出的超聲波經(jīng)空氣層射至料面后就被反射,一部分反射被接收器所接收,由超聲波發(fā)射至接收所經(jīng)歷的時間乘以聲速就可計(jì)算出料位高度。 由于空氣溫度的高低會影響聲波的傳播速度,所以還需測量空氣溫度以修正聲速。超聲波式料位傳感器適合于測量粒度較大的塊料料位。
四.電容式料位傳感器:
電容式料位傳感器是采用測量容器的探頭與容器內(nèi)壁之間、兩探頭之間或探頭與同心測量管之間的電容,利用物料介電常數(shù)恒定時極間電容正比于料位的原理進(jìn)行工作的。
電容式料位傳感器的特點(diǎn)是無可動部件,與物料密度無關(guān),但要求物料的介電常數(shù)與空氣介電常數(shù)差別大,變化的介電常數(shù)在進(jìn)行連續(xù)測量時要加以補(bǔ)償,且需用高頻電路。
超聲波式和核輻射式料位傳感器多為國外引進(jìn)產(chǎn)品,如美國凱瑞(Kay-Ray)公司和馬格尼特(Magnitrol)公司的超聲波式料位計(jì),精度可達(dá)0.25級;德國E+H(Endress+Hauser)公司的DU212和DU213,最小盲區(qū)是0.7m,此范圍以內(nèi)不能使用,最遠(yuǎn)距離受聲功率限制,只能測40m內(nèi)的料位;德國E+H公司的QG型為核輻射式料位傳感器,發(fā)射源的Co-60或Cs-137封裝在灌鉛的鋼保護(hù)罩內(nèi),此罩設(shè)有可開閉的窗口,不用時關(guān)閉,以免輻射危害。接收器是管狀結(jié)構(gòu),長100 ~1500mm,它安裝在與發(fā)射源相對應(yīng)的位置,若g 射線發(fā)散角、距離和接收器三者相互配合,在整個量程范。
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