摘要：
本文针对实际应用中固体料仓的料位测量问题进行分析，介绍了几种料位测量技术，并提供了可靠的解决方案。
SUMMARY: The Article analyzed the solid levelpplication for the solid silo and introduced severallevel measuring technology and a reliable solution.
关键词：固体料位测量重锤料位计自诊断预诊断UWT
KEYWORDS: Solid level applicationInstrument selfdiagnose/pre-diagnose UWT
１、概论
固体料仓（如灰库、原煤仓、水泥仓、矿石仓等）的料位测量一直是物位测量技术应用中的一个难点，其特点是粉尘大,介质的介电常数低,测量距离长（约25-70米）。许多测量装置受测量原理和制造条件的制约，在这一领域应用都不十分理想。对于此类工况的料位测量要求严格,能实现这种测量的料位计寥寥无几，常见的有：重锤式、雷达式、超声波等。
２、重锤料位计
重锤料位计的原理是利用现场的传感器（探头）控制重锤快速下降至物料表面，感应锤一旦触及被测料面便立即回收，返回待测位置。传感器内部编码器发出与重锤位移相应的脉冲信号，由嵌入式处理器进行运算处理后，输出与料位对应的4～20mA标准信号。其关系式： H-M = I-4 ;其中，H为料仓高度，M为实际测量距离,I为输出电流值，实际料位高度为: H-M。
在众多重锤料位计当中，德国UWT品牌的重锤物位计（详见第５部分）质量稳定，测量精度高，使用寿命长，安装维护方便，拥有众多成功的应用案例，取得优异的业绩。
３、雷达料位计
雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，雷达料位计的测量效果越好。雷达式料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。发射－反射－接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。
反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行
时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。即：h=H+vt
式中 h为料位；H为料仓高度；v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收的间隔时间。
但是由于灰库介质灰的介电常数很低，这将导致雷达料位计的回波信号减弱，极大的影响长距离测量的稳定性和准确性。所以在灰库应尽量避免使用这种类型的料位计。
４、超声波料位计
超声波物位变送器是测量一个超声波脉冲从发出到返回整个过程所需的时间。超声波传感器垂直安装在液体或者物体的表面，它向物/液面发出一个超声波脉冲，经过一段时间，超声波传感器接收到从液面反射回的信号，信号经过变送器电路的选择和处理，根据超声波发出和接收的时间差，计算出物/液面到传感器的距离。但是由于灰库中粉尘严重，这对于超声波原理的料位计在这种长距离和大粉尘工况的测量无能为力，在这种工况下除非选用超大声波发射功率的超声波料位计才能勉强测量。国内外品牌中还没有合适的选择。
５、德国UWT重锤料位计
1）严谨的制造工艺，体积小巧、重量轻，是国产重锤的十分之一；认证齐全，通过多种国际防爆认证及国际无毒无害原料RoSH认证；测量精确，精度高达到0.5%，选择合适的探头可以实现对不同物料不同工况的测量。
2）智能化程度高，安装维护方便, 广泛用于灰库、原煤仓、煤粉仓、水泥仓、铁矿石仓等工况。该料位计能实时地进行远程控制及监测，整个过程可通过Modbus/Profibus总线连接到远程控制系统或由仪表内部定时器启动,测量间隔为３分钟至数小时，这充分体现了其高效性；同时，还具有自诊断预诊断功能，能从仪表自带信号灯及错误代码，迅速判断出重锤运行状态，方便维护。
３）受恶劣工况影响小，壳体防护等级IP66；电路模块与机械模块完全隔离开，正常操作时，绝对不受仓内粉末，粉尘，静电，或介质状态（干燥或潮湿）的影响；钢带配有内部清洁器，无论仓内有多少潮湿的粉料依附于钢带上，在其上升过程中，均会被清洁器刮洗干净,避免介质进入仪表箱内导致卡塞；料位仪表与锤头（不锈钢）之间以钢带连接，钢带和锤头间设有一特殊连接，使锤头在受到固体粉料冲击时，可自由旋转以减少阻力，而钢带不受其影响扭曲，安装位置选择合适的情况下不会出现埋锤和断锤, 这一点在很多电厂都得到有效验证。
４）产品完全免维护，运行成本低廉，易损件只有钢带一项,在正常使用的情况下，按每天10次测量计算,可以使用5年以上而无需检修（该重锤料位计的寿命按次数计算,在170000次测量时需要盖复位检修,一般可用220000次甚至更久） 。
６、结语
综上,对于固体料位这类特殊的工况:要求测量准确,对于介电常数低,粉尘大的工况，德国UWT的重锤料位计以其安装方便,维护量小,质量稳定,寿命长的特点,正好满足要求。
参考文献：
《电站信息》、《流程工业》、《热力发电》、《P O W E RGENERATION HANDBOOK》、《Materials and Industry》
作者：张成源
来源：上海物位帝国际贸易有限公司
