极限位置的监控一方面可以了解存储容器和料仓中原材料的最大、最小高度数据,另一方面通过采集输送带交接处的数据,从而避免堵塞。
生产松散物料的工业企业常常不需要连续性的信息,例如库中还有多少原材料;相反,他们只需要避免没有原材料以及料仓中的原材料太多,超出容器的最大容量。在测定料仓中松散物料存储的极限位置状况时既可以使用机电式的物位计(例如:阻摆式物位计),也可以使用纯电气控制的物位计(例如:微波物位计)。在电气控制系统中,Level Check 510M微波物位开关就是一种不错的选择。
这一系列的物位计除了适合于探测松散物料的极限状态之外还可以在流程工艺过程中解决输送装置堵塞的问题,完成原材料输送时的计量任务或者原材料输送的定位检测任务。为了使这一物位计的应用尽可能的多样化、能够完成尽可能多的不同任务,它获得了Atex Zone 20级的安全认证,可以在最高压力为2.5MPa的工况下工作。
微波物位开关的工作原理
这种非接触式检测方法的工作原理是微波发射器发射微波信号,微波发射器对面的微波接收器接收发射来的信号并对所接收的信号进行评判。当有物质从微波发射器与接收器之间通过时发射器发射出来的信号会有一定程度的衰减。微波信号的强弱程度决定了开关的开启和关闭,从而起到控制作用。
干扰量,例如:输送的物质流或者含有粗大粉尘的介质都不会对微波检测结果产生影响。其他检测技术,例如由检测仪的安装定位和检测信号的编码等都不会影响微波物位开关的正常工作。微波物位开关检测到的状态信息可以用LED发光二极管以数字或者条形图的方式清楚显示出来。微波物位开关利用可变的微波频率,可以在发射器与接收器间距0.15~ 25m的范围内使用。
松散物料领域中的应用实例
极限位置检测系统在流程工业企业中的典型应用是充填、灌装过程。在这种极限位置监控中,容器上下需各安装一个对最高位置和最低位置极限监控的微波物位开关。当存储容器上方对最高位置进行监控的微波物位开关发出信号,报告灌装充填到了最高位置时,灌装过程结束。
当向外输出所存储的松散物料时,安装在存储容器下方控制最低位置的微波物位开关就会在探测到低于最低位置时发出信号,开始向存储容器中灌装。
另一个应用实例是两套输送系统之间连接漏斗 “交接过程”的监控。为了防止因漏斗堵塞导致漏斗中的松散物料满溢,利用微波物位开关对漏斗中松散物料的临界位置进行监控。从而保证前段流程设备在微波物位开关发出满溢信号之后停止运行。
使用安全和系统集成
在原系列产品的基础上,新系列的微波物位开关能够准确地用条形图显示和设置各个监控参数。例如可以按照规定的过程控制参数无级调节滞后、关闭延迟和传感器的接收灵敏度。
自动化的一个重要标志是所安装传感器拥有自主和可靠的功能监控。Level Check 510M型物位计的发射器和接收器都具有主动式的自我监控性能、配备了在正常工况下吸合的辅助继电器。当出现电缆断开或者电压降时,自动化控制系统会控制整套设备迅速转入安全运行模式。
在流程工艺生产过程中有许许多多的微波物位开关安装点、耦合点,例如瓶、桶、螺纹、管箍和变径等。这使得微波物位开关可以安装在料仓中、存储容器中、管道中或者盒、箱以及类似的流程工艺装备中。
由于它的结构非常紧凑,因此安装非常方便、经济,可以毫无问题地集成到现有流程设备之中。通过结构坚固的微波发射器和无接触式的检测,保证了设备运行的可靠性。另外,微波物位开关无需维护保养。
充填量检测中微波物位开关的应用
在各种不同的充填量检测技术设备中都可以使用微波发射器和接收器。除了本文所介绍的、单独使用微波发射器和微波接收器构成一个“微波控制栅”的配置型式之外,还可以使用定向微波和散射式微波(雷达)的微波物位开关。在散射式的雷达物位开关中,微波发射器和接收器安装在一个壳体内;微波接收器接收反射回来的微波信号进行检测结果的分析评判。在定向微波物位开关中,微波信号沿固定在料仓中的金属丝传播,但金属丝与松散物料表面相互接触而产生电容系数的变化时,接收器通过接收到的这种变化信息对料仓的充填量情况进行分析评判。雷达散射式检测方式与航空业中的飞机监控系统原理相同。这样的系统能够对料仓的充填情况进行连续性的检测、监控。例如批次生产过程中对间断性料仓灌装,同时又可以对连续性输出的料仓充填量进行监控。
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