非接觸式原煤倉料位計的測量方法及應用

原煤倉料位測量的正確性和可靠性直接影響到選煤廠的正常生產和工作，準確測量倉內料位在現代化選煤廠生產自動化過程中具有重要的作用。由于煤倉內部粉塵濃度高、易黏著，倉內環境惡劣等特點，因此倉內料位測量有很高的要求。傳統的人工拉繩測量方法是*可靠、穩定的，但是隨著選煤廠的自動化發展以及互聯網技術的日新月異，為了有效提高選煤廠的生產效率和質量，對生產技術要求不斷提高，并且現場操作環境復雜，人工測量方式已經不適用于生產現場。

近年來，隨著科技的進步和經濟的發展，中國選煤行業逐漸趨向于自動化和智能化發展，對儀表檢測要求也越來越高，各種煤位測量料位計也高速發展，主要分為接觸式和非接觸式2類。非接觸式料位計包括超聲波料位計、雷達料位計、放射性料位計、圖像處理和激光技術等。非接觸式料位計概述如下。

1、超聲波料位計

超聲波是一種特殊的聲波，反射能力強。郎永平提出了一種超聲波料位計。工作原理是發射信號遇到障礙物反射回波被接收，計算出從發射到接收的時間，待測結果和所耗時間成正比，從而得出了要監測的料位高度，超聲波料位計的量程在0～60m。超聲波對測量環境有著較高的要求，當煤倉中粉塵濃度較高時，超聲波會被吸收，導致測量信號衰減，并且溫度對于聲速的影響較大。因此在使用超聲波料位計時，要消除這些因素的影響，提高測量結果的準確性。

2、雷達料位計

雷達波是一種特殊形式的電磁波，傳播速度與光速相當，差別在于它們各自的頻率和波長不同。雷達料位計的測量原理就是向料面通過發射天線發射信號，返回的信號被發射天線接收，經過信號處理器處理后，通過計算發射與接收信號之間的時間差，因電磁波以光速傳播，從而換算得到煤倉中物料的高度。雷達料位計測量信號不受空氣波動影響，穿透能力強，適合在煤倉等粉塵濃度較大的環境下使用。

3、激光料位計

激光料位計的測量方法為激光脈沖飛行方式。工作原理類似于超聲波和雷達測距，向倉內物料表面發射連續或高速脈沖束阻擋后被反射回來，被處理器接收，激光脈沖的運動時間與探頭到物體表面的距離成正比，時間越長，距離越大，經過信號處理，得出料位的高度。激光料位計發出的脈沖很強、很窄，因此測量結果精確，不受倉內惡劣環境的影響。但是激光式料位計價格昂貴，安裝成本高。

4、放射性料位計

放射性料位計監測原理是射線穿過倉內煤樣時，會被煤樣吸收導致強度發生衰減，另一端的接收器通過接收到的信號強度來分析穿過被測物體的吸收率，從而計算出煤倉的料位高度。放射性料位計由于內含放射性元素，對現場工作人員身體有傷害，對于現場來說比較難于管理，不利于在現場推廣使用。

5、圖像處理技術

圖像處理方式是通過攝像機采集到煤倉物料表面的圖像信息，經過計算機*的軟件算法對采集的圖像進行圖像處理，得到一些料面圖片的特征參數，進而計算出煤位的高度。但是受倉內環境的影響，對于采集圖像信息有著很大的難度，采集到的煤位圖像直接影響料位測量結果的準確性。