如何解決松散物料物位測量的難題

　　導讀：使用了雷達技術(shù)的檢測儀器可以完成非常困難的檢測任務，例如松散物料的檢測。而要完成這一檢測任務的前提是進行充分的技術(shù)咨詢以及掌握成熟的生產(chǎn)制造技術(shù)。本文通過介紹一些實際的應用例子，說明雷達物位計如何準確地測量物位。

　　在目前的充填量檢測技術(shù)中，雷達檢測技術(shù)扮演著重要的角色。它在很多實際的應用中都表現(xiàn)出很多優(yōu)良特性，能夠非常可靠地完成檢測任務，甚至可以完成一些非常困難的檢測任務，解決很多其他檢測技術(shù)難以解決的難題。可供用戶選擇的檢測儀種類非常多，包括有線和無線檢測儀。但在松散物料的檢測過程中，這些檢測儀不能很好的完成檢測，或者因為儀器成本費用過高而不受用戶青睞。除了微波制導檢測技術(shù)之外，首先受到人們關(guān)注的是非接觸式的雷達檢測技術(shù)，又稱為自由雷達射線或者松散物料雷達檢測技術(shù)。但在探詢使用雷達檢測技術(shù)的監(jiān)測點的功能時，用戶發(fā)現(xiàn)檢測值常常會發(fā)生跳躍突變，檢測結(jié)果不穩(wěn)定的現(xiàn)象。在檢測值頻繁發(fā)生這種突變時，設備會停止運行，因為檢測儀器發(fā)出了錯誤的報警。用戶選擇雷達檢測儀器的目的是希望提高設備的可用性，可靠地避免料倉溢出和生產(chǎn)中斷。
　　
　　更好地滿足用戶需求
　　
　　不能準確地完成松散物料檢測的原因有很多，且各不相同，不能憑猜測給出結(jié)論。但可以肯定這不是因為雷達檢測技術(shù)本身的問題，更多的是由于操作者缺乏應用知識，不能及時地向檢測儀生產(chǎn)廠家進行技術(shù)咨詢。如果用戶在選定某種雷達檢測儀之前沒有全面地進行技術(shù)咨詢，那么在使用時出現(xiàn)問題的概率就很高。在現(xiàn)有生產(chǎn)設備（例如罐、塔、料倉）中，常常會是粉塵飛揚的環(huán)境，物料的反射特性較差，檢測效果非常不理想。這種情況下需要根據(jù)不同物料設定不同的檢測任務，做到具體情況具體分析。這聽起來很復雜，但對于充填量檢測技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家來講卻是簡單的日常工作。Krohne公司的專家?guī)缀趺刻於荚诔霾睿ｑv用戶的生產(chǎn)現(xiàn)場，大多數(shù)實際應用的問題不能在辦公桌上解決。多年來，他們在不同應用領(lǐng)域中積累了豐富的應用技術(shù)經(jīng)驗，因此能夠?qū)τ脩舻膯栴}提出切實可行的解決方案。
　　
　　技術(shù)咨詢的一個重要內(nèi)容就是天線的選擇。應用于檢測松散物料的雷達檢測儀使用的典型天線包括喇叭天線、拋物線天線或者水滴形天線。除了不同的天線形狀之外，信號射束也具有重要意義，天線信號的反射角越小、信號越集中，越適合于在細長料倉中使用。
　　
　　由于雷達射束具有不同的調(diào)焦區(qū)域，因此天線也有不同的檢測范圍，例如，水滴形天線的探測距離可達80?m，而其他類型天線一般的檢測距離則只有10m。首先天線的探測距離要超過料倉的實際距離，否則得不到希望的檢測結(jié)果。
　　
　　用戶往往非常關(guān)注儀器的費用問題，同時，缺乏足夠的技術(shù)咨詢往往也是他們責難的原因。首先必須指出，安裝性能良好、功能正常的雷達檢測儀器不會帶來比其他檢測儀器更高的費用。
　　
　　價格差異在于天線
　　
　　費用的差異源于所選用的天線類型，有些天線類型需要用戶在購買了檢測儀之后支付額外的相應費用。利用PP或者PTFE材料制造的水滴形天線一般情況下比不銹鋼材料的喇叭天線或者拋物線天線更加經(jīng)濟。小型天線所需的機械連接接口相應較小，可以省略現(xiàn)有罐、塔設備的改造費用。在安裝調(diào)試過程中，用戶都要求越簡單越好。一般情況下，在用戶現(xiàn)場調(diào)試時，只要雷達檢測儀設計、安裝正確，操作者只需輸入很少的幾個參數(shù)，因為生產(chǎn)廠家預設了很多參數(shù)。Krohne公司生產(chǎn)的雷達物位計都帶有安全向?qū)В軌蛑鹨坏仫@示需要輸入的參數(shù)，或者利用計算機、筆記本電腦完成參數(shù)配置。
　　
　　除了安裝調(diào)試費用之外，檢測儀的運行費用也是用戶關(guān)注的一個問題，由于大多數(shù)物位計都是免維修的，因此一般都不會產(chǎn)生后續(xù)費用。但如果安裝和使用天線清理裝置就完全不同了，安裝在料倉頂部的天線清理控制系統(tǒng)和控制閥以及清理用壓縮空氣都會產(chǎn)生額外的安裝費用和運行費用。因此，建議采用完全無需清理的水滴形天線。　　免清理的天線
　　
　　在雷達物位計工作時，即使是檢測松散物料物位，水滴形天線也無需壓縮空氣吹凈清理，卻能夠正常工作。某家PVC生產(chǎn)廠中的應用實例就是好的證明，在一個高達20多米的細長型塔式料倉中存放著不同的PVC粒料。筒倉的環(huán)境非常惡劣，常常都是粉塵飛揚。長期以來，這一料倉一直使用超聲波檢測技術(shù)，但由于料倉中的環(huán)境惡劣，這種技術(shù)常常不能正常工作。更糟糕的是在這么大的塔形料倉中沒有清理檢測儀塔形的壓縮空氣接口，而生產(chǎn)廠家仍然希望采用非接觸式的檢測技術(shù)。
　　
　　與原來的充填量檢測系統(tǒng)相比較，具有水滴形天線的Optiwave6300雷達物位計能夠可靠、穩(wěn)定地提供各種PVC粒料存儲的充填量數(shù)據(jù)，尤其是在料倉充填量較低的情況下。檢測粒料時，由于很高的信號動態(tài)性能和信號聚焦性能，檢測到的雷達信號無需瞄準器就直接由雷達天線接收。盡管會有細小的PVC粉末粘附在天線上，但是不會對封閉式水滴形天線的功能造成任何影響。天線無需防塵措施，無需清洗，免維護。這種物位計在出廠前就已預先配置好了工作參數(shù)，在現(xiàn)場安裝調(diào)試時只需輸入筒倉高度、檢測距離和松散物料的顆粒形狀就可以了。總之，這種雷達物位計能夠為用戶的節(jié)約很多安裝調(diào)試和使用運行費用。該廠利用這一解決方案可以隨時掌握料倉的充填量信息，空閑的料倉空間數(shù)據(jù)，從而避免了料倉充填量檢測錯誤帶來的生產(chǎn)中斷。
　　
　　一家大型的廢舊物資回收公司的情況也非常相似。在生產(chǎn)控制和原材料供應中，20m高的石膏原料倉充填量需要連續(xù)檢測。而石膏粉的信號反射能力相對較差（介電常數(shù)約為1.8~1.9），同時，料倉中的粉塵也非常大。在過去的很長一段時間里這一料倉一直采用超聲波物位計在測量石膏粉的物位，但這一物位計常常因料倉中過大的粉塵而發(fā)生故障，無法提供準確的充填量數(shù)據(jù)。它也沒有清潔天線所需的壓縮空氣接口，因此用戶決定在技術(shù)改造時采用水滴形天線的Optiwave6300型雷達物位計，將其安裝在料倉頂部現(xiàn)有的安裝孔中。采用這一儀器之后，用戶隨時都能掌握石膏粉料倉中原材料的充填數(shù)據(jù)，雷達物位計能夠可靠地接收到石膏粉反射回來的微弱信號。
　　
　　小結(jié)
　　
　　目前，采用雷達技術(shù)的松散物料物位計是實現(xiàn)連續(xù)性監(jiān)控和生產(chǎn)過程優(yōu)化的基礎(chǔ)。而準確可靠和使用壽命長的檢測設備則需要檢測儀器生產(chǎn)廠家與用戶密切合作，及時交流經(jīng)驗和知識，因為雙方的密切合作影響到安裝使用費用。用戶需要有足夠的使用知識，需準確地掌握和理解使用要求。而供應商則需要憑借自己的豐富經(jīng)驗為用戶提供技術(shù)咨詢。用戶只有準確地提出了問題才能得到合適的應用解決方案。用戶應該及時與雷達檢測儀的生產(chǎn)廠進行交流，咨詢和討論檢測任務等問題。
　　
　　如何選擇雷達物位計
　　
　　什么時候應該安裝使用非接觸式雷達物位計？Krohne公司的生產(chǎn)經(jīng)理VolkerLenz先生給出了一個準確的答案。　　PROCESS：什么情況下使用非接觸式的雷達檢測設備測量物位是有利的？
　　
　　VolkerLenz：當超聲波物位計的反射波因強烈的粉塵而受到影響，甚至無法正常工作時，改用雷達物位計是合適的。它能夠很快的完成充填量檢測，強大的信號聯(lián)系功能和很高的信號動態(tài)性能是其大的優(yōu)點。其他的應用，例如在機電式鉛墜充填量檢測系統(tǒng)中，當需要的不是間斷性檢測，而是連續(xù)性充填量檢測時，機械部分的維護保養(yǎng)和清潔非常麻煩。雷達物位計沒有移動部件，能夠明顯的減少維護保養(yǎng)費用。
　　
　　PROCESS：用戶在安裝使用新的檢測設備時應特別注意什么？
　　
　　VolkerLenz：選擇合適的安裝位置是保障檢測數(shù)據(jù)可靠的重要的前提，安裝位置應無遮擋地看到被測物料的表面，不能離容器壁太近，不能直接跨過充填物的流動區(qū)域。用戶可以通過生產(chǎn)廠家的技術(shù)咨詢提前搞清楚這些問題。