电厂灰库料位测量系统，重锤式料位计，量程0-46.5米

产品概述

重锤式料位计用于监测料斗、筒仓、储罐等容器内粉末、颗粒和液体高度或近似重量的实时测量。它通过直接测量顶部无料空间距离，间接达到测量料层内物料高度的目的，并且可以根据不同的工况选择配置各种法兰、重锤及操作界面或远程通讯等，实现了人性化、科学化、合理化的设计宗旨。

工作原理

重锤式料位计的主要部件有：重锤、安装法兰、测量机构、吹灰装置、导向轮、钢丝绳、钢丝绳卷筒、摆杆机构、控制单元、电机、测控单元、计量单元和电气接口。

工作过程由控制器控制，操作员可设定控制器的自动、手动工作模式，传感器接到探测命令时，电机正转，经减速机构后带动绕线筒转动，钢缆下放，重锤跟随其下 降，当重锤降至料面时被料面托起而失重，钢丝绳松驰，灵敏杠杆动作使霍尔元件动作，并将位置信号传递给控制器，控制器得到该信号后立即发出电机反转命令， 重锤随钢丝绳上升返回，直到重锤回到仓顶原始位置，电机停转，完成一次探测过程。

在此过程中，控制器通过检测绕线筒转动的码数计算出重锤从仓顶到料面间的距离，并以4—20mA电流信号、标准的MODBUS串行通讯方式、干接点三种方式传输给DCS系统或外置显示单元料位及报警信号。

外型尺寸与安装方法

技术优势：

与其他物位计不同，QHC-LJ-1智能重锤料位计的测量数据不会受到声、粉尘、光、颜色、介电常数、湿度和温度变化的影响。

1、每套设备均配有多种测量输出标准，其中包括MODBUS串行通讯、0/4-20mA 模拟信号、干接点三种方式传输给DCS系统或外置显示单元。

2、辅助容器料位控制物料的高位低位报警输出。

3、采用智能的自校验技术，在测量周期内出现包括断缆、埋锤以及探头闭锁问题时，通过故障信号发出报警。

4、采用第三代智能重锤料位计技术，其中包括AutoReturn和SmartStart测量周期性启动技术。

5、自动模式、手动模式和SmartStart模式，三种启动模式可选。

6、智能测量控制系统始终以有序编程方式将重锤/钢缆牵引返回原始位置，为提高测量可靠性，返回过程甚至可以延缓。

7、最大测量距离为46.5米（超过46.5米定制）。

8、采用通用100-240V AC电源。

9、采用磁霍尔效应技术和微控制器实现测量数据的高分辨率和可靠性。

10、内置 LCD显示屏和按键，简易的参数设置。

11、可更换的擦块和清洁刷令钢缆保持清洁状态。

12、选配Model RCU远程控制装置实现重锤料位计的远程访问和显示，每两个MODBUS网络可连接多达128个料位计。

案例分析

火电厂的灰库，原煤仓，石灰石粉仓，渣仓等固体料仓，因为现场工况的粉尘大，介电常数低，易粘料易挂料等特点，使得料位测量成为一大难点。料位测量中最传统的方法是人工测量。但是由于现场工况极其恶劣、危险性大，不适宜人工操作。并且，存在诸多安全隐患。我们根据现场实际工况，重锤式料位计完全可以实现电厂灰库料位测量的任务。

测量难度

原煤仓：经过汽运或者海运到火电厂的原煤通常采取露天堆放，再经过皮带输送机输送到原煤仓内，并通过犁煤器将原煤分送至原煤仓内，一般的原煤仓有4或6个进料口，多数为块料，并且进料的速度很快，干燥时进料过程中扬起的粉尘很大，潮湿时易产生挂料现象，以及造成塌料等现象，仓内堆料面不平，雷达料位计很难精准测量真正的料面，易受挂料干扰，出现虚假料位的现象；

原料煤粉仓：常温常压料仓，原煤经过磨煤机磨成煤粉后经过输送管道进入料仓内，其特点为：下料速度很快扬尘大，并且很频繁，工况非常恶劣，雷达波(电磁波)或超声波经过吸收，非常容易产生“失波”“虚假物位”等情况；

石灰石粉仓：常温常压料仓，石灰石粉是脱硫工艺的主要原料，经过输送管道进入料仓内，石灰石粉容易吸附空气中水分，出现挂料，结料等情况，易糊住雷达料位计或超声波料位计等的喇叭口并出现误报现象；

灰库：煤粉蒸汽锅炉燃烧后的粉煤灰经过灰斗、仓泵，经过气力输送管道输送到灰库存储，其特点为：有一定的压力及温度，介电常数很低，易吸收雷达波(电磁波)或超声波，仓内粉尘较大，易粘附雷达料位仪或超声波料位仪的喇叭口；

由于燃煤火电厂内各个料仓的状况都很复杂，工况恶劣，粉尘很大。为此，很多用户尝试过各种原理的非接触式或接触式的料位仪表，但仍未找到比较适合的解决方案。因此通过如下方案比较及在电厂的实际应用，我们推荐潜合重锤式料位计来技改，替换雷达料位仪或超声波料位仪，以解决火电厂连续料位测量方面的难题。

方案对比

潜合重锤式料位计

潜合重锤式料位计是用先进电子器件，智能电机控制和传统测量方法相结合的智能仪表。测量原理简单、可靠耐用。能很好的避免湿度、粉尘和介电常数等参数的影响。

潜合重锤式料位计的测量原理是传感器控制锤头快速下降至物料表面，感应锤头接触到被测料面后做收回动作，返回待测位置。传感器内的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并处理，输出与料位相对应的4~20mA的标准信号。其关系式：(H-M)/H=(I-4)/20-4；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。

雷达料位计

雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计采用了电磁波的特殊性能来完成料位测量。电磁波的物理特性与可见光类似，传播的速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可穿透空间粉尘、蒸汽等干扰源，如遇到障碍物易被反射，被测介质的介电常数越大或导电性越好，回波信号的反射效果越好。雷达波的频率越高，发射角就越小，单位面积上的能量就越大(磁通量或场强)，波的衰减越小，雷达料位计的测量效果也就越好。雷达式料位计的组成：发射和接收装置、信号处理器、操作面板、显示、天线、故障报警等几部分组成。发射—反射—接收是雷达料位计的基本工作原理。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至接收的运行时间与传感器到介质表面的距离及料位成比例。即：h=(H+vt)/2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。

但由于固体物料的介电常数都很低，导致雷达料位计的回波信号减弱，极大的影响长距离检测的稳定性和准确性。所以在工艺比较复杂的固体测量应尽量避免采用这种类型的料位计。

超声波料位计

超声波料位计是检测一个超声波脉冲从发射到接收整个过程所需时间。超声波传感器垂直安装在物料的上面，变送器向料面发射超声波脉冲，经过一段时间，超声波变送器接收到从料面发射回的信号，信号经过传感器电路的选择和处理，根据超声波发射或接收的时间差，计算出料位到传感器的距离。但是由于料仓的粉尘严重，这对于超声波原理的料位计在这种长距离的检测很难正常完成的，在这种条件下除非选用超大声波发射功率的超声波料位计才能勉强检测。目前，国内外品牌中还没有适合选择的仪表。

综上所述，总结几种常见料位测量仪表，如表所示：