用于水泥厂的新型同位素料位计的研制及应用

　　在水泥厂立窑的生产过程中,出料口料封管内水泥熟料料位的检测与控制对水泥的产量、质量有着重要的影响。使用料位计检测料封管内水泥熟料的有无,并根据检测的结果给出控制信号,自动控制电磁振动卸料机的开关。当有料时,仪表控制卸料机工作,以实现正常卸料;当料位计检测到料空时,立即发出控制信号,使卸料机停止工作,这样就有效地防止了因水泥熟料卸空产生的跑风现象。当跑风时,由于炉温下降,引起水泥质量降低,标号下降,同时影响水泥的产量。目前国内用于检测水泥料封管内料位的仪表主要有电容式仪表和同位素仪表。由于同位素仪表具有安装简便、测量可靠等优点,故使用较为广泛。然而现有的同位素料位计采取脉冲-电压变换电路,以电压的高低反应探测器接收到的射线强弱。在信号处理电路中,从脉冲信号变换到电压信号的过程中,电路本身具有一定的时间常数。当料封管内的物料由满到空变化时,其变换电路输出的直流电压不能在短时间内由低电压变为高电压,而是需要经过一定的时间(3—6 s),这样在料空时仪表不能立即发出料空控制信号。如果电路的时间常数过大,很有可能出现水泥熟料完全卸出而卸料机仍然工作的现象,由于此时立窑鼓风机仍然工作,就会发生跑风现象。如果电路的时间常数过小,此时虽然仪表的反应速度变快,但同时会出现仪表指示摆动过大、不稳定现象。当仪表指示的摆动超过其控制电压时,将会造成仪表的误动作。

　　所以传统仪表在反应灵敏度与稳定性之间,二者难以同时兼顾;而使用的计数管探测器由于其寿命限制,一般使用一年至一年半即需要更换,既增加了用户的经济负担,又给用户带来很多不便。

　　考虑到现有仪表存在的不足之处,本工作舍去原有仪表传统的信号处理方法,拟研制一种新型同位素料位计。

　　1　料位计的研制

　　1.1　设计思路

　　新型同位素料位计在信号处理过程中,不象传统仪表那样采用脉冲-电压变换电路,而直接使用数字计数电路。

由时基电路产生一个高电平持续时间为1 s、低电平持续时间为0.1 s的方波信号。当信号为高电平时,计数电路对探测器送出的反应射线强弱的脉冲信号进行计数。当计数值超过设定值时,就认为此时的料位处于空位状态,仪表在1 s的计数周期内显示空位,控制电路立即发出控制信号,使正在卸料的电磁振动器停止动作,这样就有效地防止了因物料完全卸空而造成的跑风现象。每出现一次料空信号,延时控制电路就被触发一次。当计数值低于设定值时,控制电路并不立即发出控制信号,只有当满位信号保持的时间超过延时电路的延时时间时,控制电路才会动作,使电磁振动器开始振动,实现自动卸料。