我国物位测量技术的发展途径

　　1　物位测量

　　物位测量在工业中使用得极其广泛。因为工业中的各种原料和成品存在于生产流程中的每一个环节,它们动态地在釜、槽、罐、池、仓、塔、运输带、传输管道等等容器中。生产中需要随时知道这些物料在各种容器中有多少,它们被输送是否受阻。这就产生了工业自动化中的物位测量技术。

　　2　物位测量应用的特点

　　检测物位的仪器(以下称之为物位计)不同于一般的仪器,因为使用物位计的工业现场环境真是千差万别。一般的仪器,比如示波器多是在室内使用,室内的环境温度、湿度等条件都差不多,所以示波器在用户那里都能正常工作。而物位计所面对的环境就大不一样了。比如超声波物位计,它的原理是:超声波从换能器出来,到被障碍物(物料)反射回换能器的时间间隔,电路中测量出这个时间间隔就等于测量出换能器到物料的距离,因为常温下声波在空气中的传播速度是340 m/s。虽然超声波物位计在正常环境下可以工作的很好,但是如果遇到容器中的粉料是细而干燥的,粉料的进出使得容器中浓尘滚滚,粉料与空气之间的界面不清,处于混沌状态。第一、超声波没有明确的反射界面就没有反射波,或者超声波被空中翻滚的一股浓尘反射而造成乱反射。第二、空气中的浓尘把超声波吸收了。显然,在这种环境里,再好的超声波物位计也无法正常工作。在冶金系统和火力发电厂的煤粉车间就发现这种问题,他们选用的进口名牌超声波物位计,在这种环境下失效。又比如,在有的工业现场,噪音分贝很高,不是间歇噪音而是连续不断浑然一片,并且是“白噪音”———什么频率都有。在这种情况下,许多厂家的超声波物位计所发出的声波埋没在一片白噪音中,再好的软件甄别也无能为力,在很多炼铁厂的高炉槽上经常看到这种使用结果。同样是超声波物位计,在焦碳中使用失败,原因是超声波探头安置时间稍长后,焦油等有机物粘附在探头上,越积越厚,阻碍了声波的进出。此外,对于比较小的料仓,声波在小仓中的来回反射造成的错误指示是常见的。其他有如温度过高的场合不宜使用等等。

        以上仅仅是举超声波物位计作为例子说明一个道理:即或是再好的超声波物位计,在不适合它使用的环境里,它们是不能正常运行的。其实不仅是超声波物位计,其他物位计也都存在这个问题:只有在适合它使用的环境里才能正常运行。电容物位计和射频导纳物位计最怕的是潮湿的物料,在高温料仓中,物位计的安装处常有结露现象,电容和射频物位计的两极绝缘部分的阻抗一旦降低,其指示就错误百出。更别说是碰到泥浆之类的物料了。