超声波料位计在选煤厂的应用
作者：上海仪表（集团）公司时间：2010-01-25 我要发布
关键词:
超声波料位
引言
我们知道煤仓中的结构是相当复杂的再加上传统的粉仓加料方式又各种各样，诸如：皮带给料机、刮板机、斗式提升机等。被测介质也各不相同，比重，颗粒度等给测量带来很大困难，超声波料位计在固体颗粒和块状物料的测量中已经被普遍采用，并且得到一定的认可。岱庄煤矿选煤厂超声波料位计主要用于煤仓仓位的测量，选用德国公司生产的VEGA系列超声波料位计。其测量原理为：压电陶瓷制成的高功率的测量探头发射聚焦的超声波脉冲，脉冲波束被介质表面反射回来，电子部件通过分析反射回来的波束的运行时间和信号形态可以给出精确的物位值。该仪表应用范围广，可测量液体介质、固体介质、各种不同渠道的流量等，不受介质密度、导电性、介电常数等的影响，牢固耐用，测量数据较为准确。
1 调试过程
岱庄矿原煤部分的料位计调试包括原煤仓、块精煤仓、矸石仓、动筛缓冲仓、箕斗仓。
原煤仓总高30米MIX/MAX:0.00%对应28米，100%对应2米，SACLED：0.00%对应2米，100%对应28米。
块精煤仓、矸石仓总高12米MIX/MAX：0.00%对应11米，100%对应1米；Scaled：0.00%对应0.5米，100%对应11米。
箕斗仓总高6.5米MIX/MAX:0.00%对应5米，100%对应1.5米，Scaled：0.00%对应0.3米，100%对应5米。
1.1安装注意事项
1.1.1VEGA的安装位置不能离入料口太近，否则，在入料时VEGA容易接收虚假回波。
1.1.2对于圆柱形的原煤仓，VEGA应安装在圆柱半径的二分之一处，传感器应对准出料口，
1.2接线
根据VEGA的型号不同所需的电压等级也不相同，为了保证人身安全和仪器的完好，应在断电的情况下接线。
接线方式分为两线制和四线制,详细情况参考手册.
因我们所采集的是４－２０MA的电流信号，为防止现场电磁干扰，确保信号的准确性，应采用屏蔽电缆,屏蔽电缆一端接地。
1.3软件的调试
VEGA联机后，输入名称和密码进入调试软件，选择“Planning”项。如果是未使用过的VEGA，必须在菜单栏选择“Configuration/Measuring System”确定测量的语言环境.
选择菜单“Configuration/Measuring Loop/Modify”是启动VEGA的第一步，在此对话框中输入测量点点名，然后打开“Application”菜单，因我们测量的是煤位，应选择“Level measurement”即物位。
参数的设定与调节
A. 打开菜单“Parameter Adjustment”点中“Adjustment”进入“Min/Max.Adjustment”，选择不带介质调节，在此选项中设定VEGA测定的最大／最小值，设定Min/Max时应注意根据现场要求和VEGA的盲区来设定。
如：30m高的原煤仓在空仓时（0.00%）应留有一定的煤量（如1m）；在满仓时(100%)应避开盲区(0.25--1.4m)，如2m。
B.打开菜单点中“Conditioning”选择“Scaling”，在对话框中输入量程的0.00%和100%所对应的数值和单位。
如上例: 0.00%--------1m 100%-------28m
(上述的距离为满仓和空仓时的实际距离)
打开“Parameter”菜单选择“Height”，测量单位选择“m”。
C. 打开“Conditioning”下面的“Linearization”(线性化)，根据测量的侧重点不同,选择不同的线性化方式。我们测量的是物位,因此,应选择“Linear”(线性)，如果测量的是重量或体积应根据容器的形状进行线性化处理，此时应选择“User Programmable Curves”(用户可编曲线)。
如:100% 对应7500吨
0.00% 对应 50吨
5% 对应 1200吨
D．当介质表面不平稳时可以在“Integration Time”(积分时间)菜单下设定积分时间，使得测量值显示平稳，积分时间的标准设定是０秒。
E．流输出“Current Out”的设定：
0%------4.00mA 100%------20.00mA
至此，VEGA的设定已基本完成。
2 模拟过程
选择菜单“Diagnostics/simulation”（判断／模拟），菜单“Display of measured value”（显示测量值）被打开，显示当前的测量值和电流信号。在对话框中选择“Distance”显示VEGA到介质表面的高度；选择“Scaled”显示测量的物位高度，电流值保留不变，电流值只与线性化曲线和赋值有关，如：
在赋值中0.00%对应h0，100%对应h1，那么电流值对应的高度为h=(h1-h0)。
因此，在FIX画面处理数据时，将数据库的数据即x=0---4095转换成相应的高度h=(x/4095)*(h1-h0)．显示的实际画面高度或数值为h0+h．
3总结
VEGA系列超声波料位计在岱庄煤矿选煤厂使用以来，很少发生故障，测量数据较为准确，但其使用过程也是一个摸索的过程，下面将把使用中总结出来的一点经验及注意事项列出，希望能给广大用户以启示：
1、 安装位置选择正确，这是测量数值是否准确的首要问题。为了达到最好测量效果，请将传感器的轴线垂直对准介质表面。
2、 该料位计在液面测量和容积较小的煤仓使用中数值比较精确。
3、 容积较大的煤仓的测量可选择多个点进行测量通过计算可得出比较准确的数值。
4、 仪表的表面应定期进行清理并定期进行标定
我们知道煤仓中的结构是相当复杂的再加上传统的粉仓加料方式又各种各样，诸如：皮带给料机、刮板机、斗式提升机等。被测介质也各不相同，比重，颗粒度等给测量带来很大困难，超声波料位计在固体颗粒和块状物料的测量中已经被普遍采用，并且得到一定的认可。岱庄煤矿选煤厂超声波料位计主要用于煤仓仓位的测量，选用德国公司生产的VEGA系列超声波料位计。其测量原理为：压电陶瓷制成的高功率的测量探头发射聚焦的超声波脉冲，脉冲波束被介质表面反射回来，电子部件通过分析反射回来的波束的运行时间和信号形态可以给出精确的物位值。该仪表应用范围广，可测量液体介质、固体介质、各种不同渠道的流量等，不受介质密度、导电性、介电常数等的影响，牢固耐用，测量数据较为准确。
1 调试过程
岱庄矿原煤部分的料位计调试包括原煤仓、块精煤仓、矸石仓、动筛缓冲仓、箕斗仓。
原煤仓总高30米MIX/MAX:0.00%对应28米，100%对应2米，SACLED：0.00%对应2米，100%对应28米。
块精煤仓、矸石仓总高12米MIX/MAX：0.00%对应11米，100%对应1米；Scaled：0.00%对应0.5米，100%对应11米。
箕斗仓总高6.5米MIX/MAX:0.00%对应5米，100%对应1.5米，Scaled：0.00%对应0.3米，100%对应5米。
1.1安装注意事项
1.1.1VEGA的安装位置不能离入料口太近，否则，在入料时VEGA容易接收虚假回波。
1.1.2对于圆柱形的原煤仓，VEGA应安装在圆柱半径的二分之一处，传感器应对准出料口，
1.2接线
根据VEGA的型号不同所需的电压等级也不相同，为了保证人身安全和仪器的完好，应在断电的情况下接线。
接线方式分为两线制和四线制,详细情况参考手册.
因我们所采集的是４－２０MA的电流信号，为防止现场电磁干扰，确保信号的准确性，应采用屏蔽电缆,屏蔽电缆一端接地。
1.3软件的调试
VEGA联机后，输入名称和密码进入调试软件，选择“Planning”项。如果是未使用过的VEGA，必须在菜单栏选择“Configuration/Measuring System”确定测量的语言环境.
选择菜单“Configuration/Measuring Loop/Modify”是启动VEGA的第一步，在此对话框中输入测量点点名，然后打开“Application”菜单，因我们测量的是煤位，应选择“Level measurement”即物位。
参数的设定与调节
A. 打开菜单“Parameter Adjustment”点中“Adjustment”进入“Min/Max.Adjustment”，选择不带介质调节，在此选项中设定VEGA测定的最大／最小值，设定Min/Max时应注意根据现场要求和VEGA的盲区来设定。
如：30m高的原煤仓在空仓时（0.00%）应留有一定的煤量（如1m）；在满仓时(100%)应避开盲区(0.25--1.4m)，如2m。
B.打开菜单点中“Conditioning”选择“Scaling”，在对话框中输入量程的0.00%和100%所对应的数值和单位。
如上例: 0.00%--------1m 100%-------28m
(上述的距离为满仓和空仓时的实际距离)
打开“Parameter”菜单选择“Height”，测量单位选择“m”。
C. 打开“Conditioning”下面的“Linearization”(线性化)，根据测量的侧重点不同,选择不同的线性化方式。我们测量的是物位,因此,应选择“Linear”(线性)，如果测量的是重量或体积应根据容器的形状进行线性化处理，此时应选择“User Programmable Curves”(用户可编曲线)。
如:100% 对应7500吨
0.00% 对应 50吨
5% 对应 1200吨
D．当介质表面不平稳时可以在“Integration Time”(积分时间)菜单下设定积分时间，使得测量值显示平稳，积分时间的标准设定是０秒。
E．流输出“Current Out”的设定：
0%------4.00mA 100%------20.00mA
至此，VEGA的设定已基本完成。
2 模拟过程
选择菜单“Diagnostics/simulation”（判断／模拟），菜单“Display of measured value”（显示测量值）被打开，显示当前的测量值和电流信号。在对话框中选择“Distance”显示VEGA到介质表面的高度；选择“Scaled”显示测量的物位高度，电流值保留不变，电流值只与线性化曲线和赋值有关，如：
在赋值中0.00%对应h0，100%对应h1，那么电流值对应的高度为h=(h1-h0)。
因此，在FIX画面处理数据时，将数据库的数据即x=0---4095转换成相应的高度h=(x/4095)*(h1-h0)．显示的实际画面高度或数值为h0+h．
3总结
VEGA系列超声波料位计在岱庄煤矿选煤厂使用以来，很少发生故障，测量数据较为准确，但其使用过程也是一个摸索的过程，下面将把使用中总结出来的一点经验及注意事项列出，希望能给广大用户以启示：
1、 安装位置选择正确，这是测量数值是否准确的首要问题。为了达到最好测量效果，请将传感器的轴线垂直对准介质表面。
2、 该料位计在液面测量和容积较小的煤仓使用中数值比较精确。
3、 容积较大的煤仓的测量可选择多个点进行测量通过计算可得出比较准确的数值。
4、 仪表的表面应定期进行清理并定期进行标定
