雷達(dá)料位計(jì)在水泥行業(yè)中的優(yōu)勢及未來發(fā)展趨勢

      摘要：隨著工業(yè)自動化的快速發(fā)展，傳感器技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。雷達(dá)料位計(jì)是一種常用的物位測量裝置，在水泥生產(chǎn)過程中起到了重要作用。本文將就雷達(dá)料位計(jì)的原理和其在水泥行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行討論和探究，并且比較了其與其他物位測量裝置之間的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)料位計(jì)；水泥工業(yè)；物位測量裝置；優(yōu)勢

1.前言

      水泥工業(yè)是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的支柱性行業(yè)之一，不僅對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的推動作用，而且對于我國人民日益增長的工農(nóng)業(yè)需求也有著不可替代的地位。同時(shí)，由于水泥生產(chǎn)涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)，包括原材料加工、熟料制備、均化、成品磨細(xì)等諸多領(lǐng)域，這些過程都需要大量使用物位測量裝置來實(shí)現(xiàn)自動化操作。雷達(dá)料位計(jì)正好是一個(gè)非常有效的物位測量裝置，可以幫助我們監(jiān)控和控制各個(gè)環(huán)節(jié)的進(jìn)度和完成度。因此，本文旨在介紹雷達(dá)料位計(jì)的工作原理及其在水泥行業(yè)中應(yīng)用的優(yōu)勢。

2. 雷達(dá)料位計(jì)的原理

      雷達(dá)料位計(jì)是一種利用微波信號產(chǎn)生并接收反射波，通過測量時(shí)間差計(jì)算到物料表面的距離來確定物料的粉、液體或顆粒狀態(tài)的無聯(lián)系物位檢查設(shè)備。它主要由發(fā)射器，天線和接收器三部分組成。先，雷達(dá)料位計(jì)會發(fā)送一個(gè)非常小但高頻的電磁信號，這個(gè)信號被稱為“脈沖"。然后，當(dāng)這個(gè)脈沖觸及到物品表面時(shí)，部分能量就會以反向的方式傳回到雷達(dá)料位計(jì)上，在機(jī)器內(nèi)部的接收器捕捉到這份返回?cái)?shù)據(jù)之后，自動生成一個(gè)圖形化呈現(xiàn)給用戶。

       雷達(dá)料位計(jì)具有廣闊的應(yīng)用范圍，可以應(yīng)對物料本身性質(zhì)不同導(dǎo)致的誤差問題，并且也可以應(yīng)對環(huán)境影響精度的情況。雷達(dá)料位計(jì)還有其他許多優(yōu)點(diǎn)，例如相對較低的新建和維護(hù)成本，安裝位置便利等。因此，目前該裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種物流行業(yè)，如金屬加工、木材加工、塑料加工和建筑材料等。

3. 雷達(dá)料位計(jì)在水泥行業(yè)中的應(yīng)用

       以水泥成品磨細(xì)階段為例，傳統(tǒng)的物位檢查主要采用Mechanical Tilt-Switch或 Capacitive Level Switch兩種裝置，但這些方案操作困難也很不精確。最近，使用雷達(dá)料位計(jì)替代這些“壞處"更明顯的方案已經(jīng)變得愈發(fā)流行起來了。因?yàn)樗梢院芎玫亟鉀Q許多問題，并且可以實(shí)現(xiàn)非常高的測量準(zhǔn)確度。其次，由于整個(gè)生產(chǎn)過程基本上都是自動化的，所以大部分制造商正越來越喜歡并適應(yīng)使用其中包含的新技術(shù)。以下，將具體介紹如何通過雷達(dá)料位計(jì)來監(jiān)控水泥磨機(jī)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

步驟1：安裝雷達(dá)料位計(jì)

      先，在水泥磨機(jī)內(nèi)側(cè)選取一個(gè)合適的位置安裝雷達(dá)料位計(jì)天線，理論上一般需要保證距離主軸至少200毫米以上，接收器大致與懸掛點(diǎn)呈同心圓形密切貼合。然后連接相應(yīng)的電纜，就能夠開始進(jìn)行城市規(guī)劃預(yù)算并進(jìn)行下一步工作了。

步驟2：開啟雷達(dá)料位計(jì)

       在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用之前，我們需要先確認(rèn)連線是否穩(wěn)定，并為波束角度和其它一些運(yùn)行參數(shù)逐個(gè)確定優(yōu)的值。另外，在獲得一些特殊的作業(yè)指示后，開始開機(jī)并且根據(jù)相應(yīng)的程序設(shè)置機(jī)器所處理的相關(guān)純元素比例。

步驟3：監(jiān)測物位數(shù)據(jù)

      當(dāng)整個(gè)過程大致工作正常后，設(shè)備會自動顯示快照供用戶操作員閱讀以便了解當(dāng)前狀態(tài)。其中就包括完成情況、生產(chǎn)速度等幾項(xiàng)重要的統(tǒng)計(jì)信息。同時(shí)，通過這些收集到的數(shù)據(jù)可以更好地預(yù)測粉塵/顆粒產(chǎn)量和效率之間的關(guān)系。

4. 雷達(dá)料位計(jì)與其他物位檢查裝置的比較

相對于Mechanical Tilt-Switch或 Capacitive Level Switch的方案，雷達(dá)料位計(jì)確實(shí)存在著明顯的優(yōu)勢：

    先，使用機(jī)械機(jī)件對產(chǎn)品堆積的傾斜性能不可控制而且易出現(xiàn)摩擦等問題；如此單調(diào)環(huán)境下銹蝕可能導(dǎo)致機(jī)床故障。由于雷達(dá)料位計(jì)是全非接觸式意味著他們始終保持銷售面向客戶，因而無需太多操作，不會出現(xiàn)此類問題。

     其次，與Capacitive Level Switch相比，它可以采用各種芯片技術(shù)實(shí)現(xiàn)目的非常高效。特別是有些行業(yè)中耗能和速度對于檢測準(zhǔn)確性影響很大時(shí)更為重要。另外就是用戶能夠自定義雷達(dá)料位計(jì)某些專用屬性。這樣一來，就省去了使用瑞士科學(xué)家約翰·霍普金斯發(fā)明的關(guān)節(jié)裝置時(shí)需手動調(diào)整的步驟，使得該等操作顯然變得可控、簡易且精益求精。

5. 總結(jié)

      綜上所述，本文介紹了雷達(dá)料位計(jì)在水泥生產(chǎn)領(lǐng)域中的優(yōu)點(diǎn)，并且通過分析機(jī)器的工作原理以及與其他物位檢查程序之間的差異展示了他們的技術(shù)優(yōu)勢之處，同時(shí)提供了一個(gè)具體案例：如何將道路重載板坯加壓型成鋼材（經(jīng)鑄造、超聲波焊接或其他治金新工藝后）并再摧毀/回收物料階段應(yīng)用到“在線監(jiān)測橫幅"的略述技巧。未來，在越來越廣泛的工業(yè)自動化背景下，我們相信雷達(dá)料位計(jì)必將擁有更好的使用遠(yuǎn)景和應(yīng)用前景。