物位儀表選型之物位計(jì)

【概要描述】一、簡(jiǎn)介　　物位計(jì)，是用來(lái)測(cè)量料倉(cāng)/容罐/倉(cāng)儲(chǔ)等料位的計(jì)量?jī)x表，并將料位信號(hào)（開關(guān)量或連續(xù)量）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)）傳送到PLC/DCS上，輔助自動(dòng)化系統(tǒng)控制卸料、加料或停止進(jìn)料，保持料倉(cāng)內(nèi)料位高度?！　?/span>物位計(jì)又稱為料位儀表，料位傳感器，料位儀，料位變送器、物位計(jì)、物位儀表等?！　×衔挥?jì)可測(cè)量各種狀態(tài)的物料，如液態(tài)、漿液狀、灰狀、粉狀、顆粒狀、塊狀等的物料料位，廣泛應(yīng)用于如下各個(gè)行業(yè)：

　　一、簡(jiǎn)介

　　料位計(jì)，是用來(lái)測(cè)量料倉(cāng)/容罐/倉(cāng)儲(chǔ)等料位的計(jì)量?jī)x表，并將料位信號(hào)（開關(guān)量或連續(xù)量）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)）傳送到PLC/DCS上，輔助自動(dòng)化系統(tǒng)控制卸料、加料或停止進(jìn)料，保持料倉(cāng)內(nèi)料位高度。

　　料位計(jì)又稱為料位儀表，料位傳感器，料位儀，料位變送器、物位計(jì)、物位儀表等。

　　料位計(jì)可測(cè)量各種狀態(tài)的物料，如液態(tài)、漿液狀、灰狀、粉狀、顆粒狀、塊狀等的物料料位，廣泛應(yīng)用于如下各個(gè)行業(yè)：

　　[  鋼鐵冶金、火力發(fā)電

　　[  石油化工、煤化工&鹽化工

　　[  水泥建材、采礦鑄造

　　[  食品飼料、機(jī)械加工

　　[  混料系統(tǒng)、配料系統(tǒng)

　　[  環(huán)保裝備、碼頭倉(cāng)儲(chǔ)

　　二、采用料位計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義

　　采用質(zhì)量可靠、測(cè)量準(zhǔn)確、免維護(hù)的料位計(jì)對(duì)于工廠來(lái)說(shuō)具有巨大意義：

　　1）  節(jié)能減排、綠色環(huán)保：避免冒倉(cāng)造成的環(huán)境污染，降低能耗；

　　2）  安全生產(chǎn)、降低風(fēng)險(xiǎn)：避免因空倉(cāng)取料導(dǎo)致的設(shè)備損壞及安全事故，同時(shí)避免人工測(cè)量在高空作業(yè)及維護(hù)的安全隱患；也不必?fù)?dān)心因儀表出現(xiàn)故障而導(dǎo)致停產(chǎn)，造成巨大損失；

　　3）  降低成本、增強(qiáng)效益：提高工廠自動(dòng)化水平，精確取料，避免不必要的浪費(fèi)，節(jié)約了人力、物力，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來(lái)效益。。。

　　三、料位計(jì)的分類

　　隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，以及在工廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，料位計(jì)種類繁多，根據(jù)不同的分類方式，有如下種類，

　　1）  根據(jù)被測(cè)對(duì)象分為：

　　[  液位計(jì)（測(cè)量液體）

　　[  界面儀（測(cè)量液液、固液分界面）

　　[  物位計(jì)（測(cè)量固體物料）

　　2）  根據(jù)測(cè)量目的分為：

　　[  開關(guān)量測(cè)量（即高低料位報(bào)警）

　　[  連續(xù)量測(cè)量（實(shí)時(shí)料位監(jiān)測(cè)）

　　3）  根據(jù)測(cè)量方式及原理分為：

　　[  接觸式：阻旋式、音叉式、電容式、重錘式、射頻導(dǎo)納式、導(dǎo)波雷達(dá)式

　　[  非接觸式：電磁式、超聲波式（三維成像）、雷達(dá)式、核子式、中子式、射線式、稱重式、無(wú)源核子、輻射式、激光式

　　四、各種料位計(jì)的原理及優(yōu)缺點(diǎn)

　測(cè)量方式

　　詳細(xì)描述

　　阻旋式料位開關(guān)

　　[  測(cè)量原理：高料位時(shí)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)桿末端的槳葉旋轉(zhuǎn)，當(dāng)物料覆蓋并阻止槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出觸點(diǎn)（干接點(diǎn)）報(bào)警信號(hào)，同時(shí)切斷電機(jī)電源；低料位時(shí)，槳葉由被覆蓋狀態(tài)到釋放，彈簧將電機(jī)拉回工作位置，輸出相反的觸點(diǎn)（干接點(diǎn)）報(bào)警信號(hào)。

　　[  適用工況：適用于各種固體物料測(cè)量；溫度<=800℃，壓力<=10bar，拽引力<=2.8t，靈敏度達(dá)20g/l，可要求FDA食品級(jí)認(rèn)證，EHEDG衛(wèi)生級(jí)認(rèn)證，ATEX、FM/CSA、IEC-Ex、GOST粉塵及氣體防爆認(rèn)證；

　　音叉式料位開關(guān)

　　[  測(cè)量原理：高料位時(shí)，通過(guò)壓電激勵(lì)探頭末端的音叉體產(chǎn)生100~350Hz的振動(dòng)頻率，當(dāng)物料覆蓋住探頭時(shí)，便停止振動(dòng)，輸出觸點(diǎn)（干接點(diǎn)）報(bào)警信號(hào)；低料位時(shí)，探頭由被覆蓋狀態(tài)到釋放，開始振動(dòng)，輸出相反的觸點(diǎn)（干接點(diǎn)）報(bào)警信號(hào)。

　　[  適用工況：適用于干燥的、顆粒度小于20mm、溫度<=150℃、壓力<=16bar的固體物料測(cè)量，靈敏度達(dá)3g/l；可要求FDA食品級(jí)認(rèn)證，EHEDG衛(wèi)生級(jí)認(rèn)證，ATEX、FM/CSA、IEC-Ex、GOST粉塵及氣體防爆認(rèn)證，甚至ia，ib本安型防爆認(rèn)證以及NAMUR認(rèn)證；

　　電容式料位開關(guān)

　?。ㄉ漕l導(dǎo)納料位開關(guān)）

　　[  測(cè)量原理：高料位時(shí)，通過(guò)探頭內(nèi)部主電極在探頭周圍形成一個(gè)電場(chǎng)（射頻導(dǎo)納是發(fā)射高頻電波），監(jiān)測(cè)探頭周邊電容量（導(dǎo)納值）的變化，當(dāng)探頭被物料覆蓋住，電容量（導(dǎo)納值）變化，輸出觸點(diǎn)（干接點(diǎn)）報(bào)警信號(hào)。低料位時(shí)，探頭由被覆蓋狀態(tài)到釋放，電容量（導(dǎo)納值）變化為初始量，輸出與高料位相反的觸點(diǎn)（干接點(diǎn)）報(bào)警信號(hào)。

　　[  適用工況：適用于介電常數(shù)>1.6，溫度<=180℃，干燥的（除木屑）、顆粒度小于40mm、壓力<=16bar的松散物料測(cè)量；可要求FDA食品級(jí)認(rèn)證，EHEDG衛(wèi)生級(jí)認(rèn)證，ATEX、IEC-Ex、FM/CSA粉塵防爆認(rèn)證；

　　重錘式料位計(jì)

　　[  測(cè)量原理：通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鋼帶卷輪下放鋼帶末端的感應(yīng)錘頭往料倉(cāng)內(nèi)探測(cè)，當(dāng)感應(yīng)錘觸碰到物料表面失重時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)將感應(yīng)錘頭拉回頂部停止位置，同時(shí)輸出與實(shí)際料位相應(yīng)的模擬量信號(hào)4~20mA。

　　[  適用工況：適用于各種固體物料的測(cè)量，溫度范圍-40℃~250℃，壓力-0.5bar~+1.7bar,速度達(dá)0.33m/s,對(duì)選型及安裝要求比較嚴(yán)格。ATEX、FM/CSA粉塵防爆認(rèn)證；量程達(dá)50米；

　　超聲波料位計(jì)

　　[  測(cè)量原理：通過(guò)發(fā)射口發(fā)射超聲波，到達(dá)物料表面，形成有效的反射波，通過(guò)接收口接收反射波，通過(guò)計(jì)算輸出與料位高度相應(yīng)的模擬量信號(hào)4~20mA。

　　[  適用工況：適用于料面規(guī)則、無(wú)粘料、無(wú)掛料、粉塵較小、無(wú)噪音干擾的工況，介電常數(shù)要求>=1.6,溫度<=150℃，壓力<=10bar；適用于粉塵防爆場(chǎng)合；

　　雷達(dá)料位計(jì)

　　[  測(cè)量原理：通過(guò)發(fā)射天線發(fā)射雷達(dá)波，到達(dá)物料表面，形成有效的反射波，通過(guò)接收天線接收反射波，通過(guò)計(jì)算輸出與料位高度相應(yīng)的模擬量信號(hào)4~20mA。

　　[  適用工況：適用于料面規(guī)則、無(wú)粘料、無(wú)掛料、粉塵較小的工況，介電常數(shù)要求>=1.6,溫度<=350℃，壓力<=40bar；適用于各種防爆場(chǎng)合；

　　稱重式料位計(jì)

　　[  測(cè)量原理：通過(guò)在料倉(cāng)底部安裝重量傳感器支撐點(diǎn)，來(lái)感應(yīng)料倉(cāng)內(nèi)部物料重量的變化，從而輸出與料位高度相應(yīng)的料位信號(hào)。

　　[  適用工況：適用于各種工況，適用于各種物料，除了堆積密度變化比較大的以及潮濕物料之外；適用于各種溫度及壓力，甚至氣體防爆場(chǎng)合；安裝調(diào)試要求嚴(yán)格。

　　射線式料位計(jì)

　　[  測(cè)量原理：通過(guò)發(fā)射源發(fā)射一個(gè)GAMAR射線，穿透物料到射線接收鉛板，從而輸出與料位高度相應(yīng)的料位信號(hào)。

　　[  適用工況：適用于各種工況，適用于各種物料，除了會(huì)受射線污染影響的物料；適用于各種溫度及壓力，甚至防爆場(chǎng)合；安裝調(diào)試條件比較苛刻；

　　通常非接觸式儀表會(huì)受如下因素的影響：

　　[  受介電常數(shù)影響：若物料介電常數(shù)低，容易吸收雷達(dá)波或超聲波或高頻電波（射頻導(dǎo)納），導(dǎo)致失波，測(cè)量不準(zhǔn)；建議不要采用非接觸式料位計(jì)測(cè)量介電常數(shù)比較低的工況；

　　[  受粉塵干擾：粉塵大，導(dǎo)致雷達(dá)料位計(jì)、超聲波料位計(jì)在進(jìn)料時(shí)因揚(yáng)塵產(chǎn)生的反射波而出現(xiàn)“跳變"誤報(bào)的現(xiàn)象；建議非接觸式料位計(jì)避免應(yīng)用于粉塵太大的工況；

　　[  受潮濕度影響：容易粘料掛料，導(dǎo)致雷達(dá)料位計(jì)、超聲波料位計(jì)、射頻導(dǎo)納料位計(jì)出現(xiàn)誤報(bào)、虛假料位的現(xiàn)象；建議非接觸式料位計(jì)避免應(yīng)用于容易潮濕掛料的工況；

　　而接觸式儀表會(huì)受下因素影響：

　　[  機(jī)械磨損：機(jī)械磨損容易影響儀表的壽命，譬如阻旋式容易出現(xiàn)卡死、燒電機(jī)的情況，因此要求所采用的阻旋式必須采用離合式的銜接方式，同時(shí)必須采用雙軸承支撐；而重錘料位計(jì)必須采用鋼帶式的傳動(dòng)方式，壽命高達(dá)25萬(wàn)次，且自帶清潔器，可以刮除粘料，而鋼絲繩式的重錘料位計(jì)比較細(xì)，容易粘附物料，出現(xiàn)繞纜、斷錘等問(wèn)題；且盡量避開物料持續(xù)沖刷；

　　[  安裝位置：重錘料位計(jì)若安裝位置不當(dāng)，容易受物料的沖擊，容易出現(xiàn)斷錘、埋錘的現(xiàn)象；因此要求采用測(cè)量速度快的電機(jī)，至少達(dá)到0.25m/s，要求采用拽引力強(qiáng)的電機(jī)，至少達(dá)到800N或3000N；

　　[  倉(cāng)壁掛料：若倉(cāng)壁掛料比較嚴(yán)重，容易產(chǎn)生塌料的問(wèn)題，導(dǎo)致斷錘、埋錘的現(xiàn)象；要求盡量避開倉(cāng)壁掛料，所采用的重錘料位計(jì)必須杠桿式的快速反應(yīng)方式，且自帶中斷提錘功能，盡量避免塌料影響；

　　五、料位計(jì)廠家選擇標(biāo)準(zhǔn)

　　在國(guó)內(nèi)外眾多料位計(jì)廠家中，如何選擇合適的廠家呢？相對(duì)而言，國(guó)產(chǎn)的料位計(jì)（包括自產(chǎn)、合資），成本較進(jìn)口價(jià)格偏低，比較經(jīng)濟(jì)一些，無(wú)論從制造工藝、還是產(chǎn)品質(zhì)量等方面講，整體技術(shù)水平目前比國(guó)內(nèi)的處在同一檔次，因此對(duì)于一些比較關(guān)鍵的工藝中，推薦采用可靠地進(jìn)口的料位儀表。但往往有些不法分子，為了追求高額的利潤(rùn)，紛紛仿造的品牌、生產(chǎn)偽劣的山寨版、甚至出現(xiàn)偽造報(bào)關(guān)單、廠家原產(chǎn)地證明等情況，以次充好，嚴(yán)重侵害了消費(fèi)者的合法權(quán)益，且給工廠用戶帶來(lái)很大的安全隱患！因此，我們應(yīng)該如何辨別真?zhèn)瘟衔挥?jì)廠家，我們的選擇標(biāo)準(zhǔn)又是怎樣呢？現(xiàn)提供如下幾條標(biāo)準(zhǔn)，以供辨識(shí)：

　　1）  質(zhì)量可靠、產(chǎn)品免維護(hù)、專業(yè)致力于固體料位儀表生產(chǎn)的，而且能夠針對(duì)具體工況提供*的解決方案的生產(chǎn)廠家；

　2）  生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)管理必須通過(guò)國(guó)際質(zhì)量管理體系ISO9001:2008認(rèn)證；

　3）  所生產(chǎn)的產(chǎn)品在相關(guān)行業(yè)內(nèi)有成功應(yīng)用案例。。。

　　六、料位計(jì)選型注意事項(xiàng)

　　料位計(jì)的選型必須結(jié)合實(shí)際工況，綜合考慮各種影響因素，以選出性價(jià)比較高的、能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用需求的、合適的型號(hào)，因此必須詳細(xì)了解如下幾大因素：

　　1）  測(cè)量的目的：高低料位報(bào)警還是實(shí)時(shí)料位監(jiān)測(cè)；

　　2）  測(cè)量的對(duì)象：測(cè)量什么物料，物料的狀態(tài)、密度、顆粒度、潮濕度、化學(xué)特性等；

　　3）  料倉(cāng)的結(jié)構(gòu)：是鋼板料倉(cāng)還是混凝土料倉(cāng)，料倉(cāng)的尺寸及厚度，料倉(cāng)的高度，是否有保溫層等；

　　4）  工藝過(guò)程條件：溫度、壓力、防爆等方面的要求，是否有粉塵、噪音、電磁兼容、機(jī)械振動(dòng)等因素的干擾；

　　5）  安裝環(huán)境：頂部安裝、側(cè)面安裝、傾斜安裝、罐內(nèi)安裝等，過(guò)程連接是采用螺紋連接還是法蘭連接比較合適？量程、長(zhǎng)度或插入深度等要求；

　　6）  其他因素：供電、輸出、材質(zhì)等要求，是否需要做連鎖控制等？

　　七、行業(yè)解決方案及經(jīng)典應(yīng)用案例

　　現(xiàn)針對(duì)一些傳統(tǒng)的工業(yè)提供一些解決方案：

　　1）火力發(fā)電：河自儀料位計(jì)在華能、國(guó)電、大唐、華電、中電投、華潤(rùn)、粵電、金元發(fā)電、黔桂發(fā)電等近200家電廠均有成功應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于輸煤系統(tǒng)的原煤倉(cāng)、落煤斗、堵煤開關(guān)，除灰系統(tǒng)的灰?guī)?、倉(cāng)泵、灰斗，脫硫系統(tǒng)的石灰石粉倉(cāng)、渣倉(cāng)等。。。

　　2）鋼鐵冶金：寶鋼、萊鋼、沙鋼、重鋼、太鋼、水鋼、威鋼、包鋼、邯鋼、宣鋼、天津鋼管、梅鋼、鄂鋼等鋼鐵集團(tuán)在應(yīng)用河自儀料位計(jì)，主要在焦化工藝的原煤倉(cāng)、焦炭倉(cāng)，在燒結(jié)工藝的鐵礦石、石灰石、球團(tuán)礦、燒結(jié)礦、除塵等，在煉鐵、煉鋼工藝中高爐槽上及槽下礦槽原料、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、焦炭、焦丁、煤粉、原煤、石灰石、除塵、合金倉(cāng)、無(wú)料鐘、鐵粉倉(cāng)、渣倉(cāng)等工況應(yīng)用

　　3）水泥建材：華潤(rùn)水泥、冀東水泥、拉法基水泥、天山水泥、亞?wèn)|水泥等應(yīng)用，主要在粘土倉(cāng)、石灰石倉(cāng)、電石渣倉(cāng)、煤粉倉(cāng)、生料庫(kù)、熟料庫(kù)、篦冷機(jī)灰斗、水泥庫(kù)、石膏混材庫(kù)等均有應(yīng)用河自儀料位計(jì)。。。

　　4）石油化工：中石化、中石油、中海油、臺(tái)塑、奇美化工、Bayer、BASF、上海焦化、燕山石化、齊魯石化、大唐煤化工、寧夏英力特等，河自儀T料位計(jì)主要在合成材料：合成樹脂、合成纖維、合成塑料等以及橡膠、炭黑、石油裂縫支撐劑等，如各種PVC、PE、PTA、BPA、原煤倉(cāng)、電石倉(cāng)、石灰石倉(cāng)等。。。

　　5）其它行業(yè)如：河自儀料位計(jì)還可以應(yīng)用在食品飼料中的面粉倉(cāng)、大豆倉(cāng)、可可粉、糧油、除塵倉(cāng)，木材建材的表層倉(cāng)、芯層倉(cāng)、除塵倉(cāng)、原料倉(cāng)、配料倉(cāng)、混料倉(cāng)、成品倉(cāng)等，造紙制糖，另外在有色金屬方面的應(yīng)用有：鈦粉、鎳礦、銅礦、尾砂池、淤泥界面、鈷業(yè)、黃金礦、鋁粉等。。。。。。

　　河自儀為廣大用戶提供*的料位解決方案，若有需求，歡迎。

　　品牌故事：河自儀

　河自儀公司成立于2020 年, 工廠位于鄭州市，是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)為一體的物位控制產(chǎn)品的專業(yè)制造廠家。

　　作為一家國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的物位儀表供應(yīng)商，河自儀公司擁有二十多年的控制測(cè)量物位的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并致力于提供一系列全面、及成熟可靠的儀器儀表設(shè)備，如各類型雷達(dá)物位計(jì)、導(dǎo)波雷達(dá)、阻旋式、音叉式、電容式料位開關(guān)和重錘式料位計(jì)，這些儀器儀表已大量的應(yīng)用于石化、化工、鋼鐵、冶金、電力、水泥、建材、機(jī)械、食品、煤炭、采礦、飼料等各個(gè)行業(yè)。許多領(lǐng)域的公司在物位控制與測(cè)量方面一直非常信任河自儀公司，很多年以來(lái)一直保持著良好穩(wěn)固的合作伙伴關(guān)系。

　　河自儀不僅僅提供料位計(jì)，還提供料位解決方案。

　　河自儀制造，物位經(jīng)典。