一种新型自动料面检测装置的研究与应用

　　一、前言

　　在大工业生产中，经常需要对原料、半成品和成品及废渣进行储存。因此在工厂中出现了许多巨型储存仓。一般情况下，储存仓内储存的物料有块状、颗粒状、粉状(如火力发电站存放的煤块、水泥厂存放的各种原材料、熟料及水泥、用于火力发电厂废气脱硫的熟石灰等)，以及在大型石油、石化企业中都会储存大量的石油和石油产品，因此这些储存器中的物料高度测量成为工程上的一个技术难题。受物料本身粒度不均，并伴有水分、粉尘等因素的影响，以及存放物料的仓筒等容器的形状大小、材质差别较大，存放物料种类多，性能各异，因而工业上实现料位测量的方法较多。国内外目前用于测量料位的方法主要分为两大类：一类是非连续测量方法，主要有电极、放射和电容法，常用的是电容法，通过测量探头周围介电常数变化来判断物料的有无。由于粉尘、水分等因素的变化经常导致介电常数的变化，从而使其出现误动作。另外，这种方式很难满足实时测量和控制的要求。另一类是连续测量，主要有超声波、雷达和重锤法几种。超声波和雷达料位计会受到仓内物料粒度不均、粉尘等的影响，存在测量盲区，成本较高。重锤式料位计原理上不受环境因素的影响，在测量筒仓、料斗等的料位上比较合适。本文在广泛调研和分析国内外现有料位计的基础上，研制出一种新型重锤料位计，并在实际应用中得到检验。

　　二、自动料面检测装置的原理及性能结构分析

　　1、工作原理

　　自动料面检测装置的工作原理是：检测过程由西门子公司的PLC发出降锤信号，使电动机正转松开钢丝绳，重锤下降，当重锤下降到物料面时，摇杆由于失重的原因而下落，摇杆臂按下下限行程开关，PLC 接受到下限行程开关信号，使电动机停转，重锤停止下降，同时PLC发出使电动机反转信号，重锤上升，当重锤上方的撞头按下上限行程开关时，PLC接受到上限行程开关的开关信号，使电动机停转。此时重锤处于库顶内。通过计量每次电动机下放时间和圆盘直径及钢丝绳绕的圈数可以计算出库内的料面高度。

　　PLC除完成正常的料位计量与状态信号指示外，还可以判断料位是否低于或高于限定位置等功能。程序设计采用模块化结构、包括主控制程序、键盘管理，显示处理和数据输出等多模块化功能。

　　2、性能

　　根据料位计的总体设计可以知道料位计的性能如下：

　　1)重锤式料位计采用PLC作为控制器，测量数据通过通信的方式可以传到1.2KM内的任何地方，因此可以很方便地传送给计算机。