高频雷达仪表实现造纸行业木片仓的精准料位测量

2022-10-25  阅读数:


造纸行业对设备的生产率和可用性提出了很高的要求。了解该行业的需求,并能够为其提供适用的物位、限位和压力测量仪表。每款仪表都具有出色性能,坚固耐用、长期稳定且便于维护。本文将以某造纸厂的木片仓为例,详细介绍高频雷达仪表如何准确地测量其料位。

工艺和工况介绍

木片仓应用属于造纸过程中的制浆工段,制备时,皮带将备木工段准备好的木片传送过来,然后送入仓内,仓内中下部有蒸汽对进料的木片进行预加热,温度大概在100℃左右,然后再转到下个工段对木片进行洗涤。

测量难点

该应用中的测量难点较多,主要有以下几个方面:

木片仓下部是个很高的锥体,高度达到4米(而仓体总高才为8.5米),而且仓体内部结构复杂;湿热的环境导致木片具有很强的粘附性,对测量会造成严重影响。

此外,雷达料位计接管高度较高,大概400毫米左右,有保温层,这对仪表万向节的角度调整非常不利。

原测量问题的解决方案

客户之前使用的是其他品牌喇叭口天线的26GHz雷达料位计进行测量,发射角大概在10°左右,由于木片仓里有一个十字型的铁链(用于使得进料分布均匀,10°发射角的雷达脉冲波避不开这些铁链),结果均出现了不同程度的问题,如测量不稳定、会跳变、误差很大等。

高频雷达料位计测量优势

1

抗干扰能力突出,罐体内的蒸汽、粉尘对测量没有影响,测量稳定。由于仪表天线自带吹扫口,通过压缩空气吹扫也避免了天线上形成强粘附,因此非常适用于木片仓这种粉尘夹杂着蒸汽的强粘附工况。

2

响应速度快,满足了对罐体快速出料的实时监控。

3

3°发射角,使得雷达信号可以有效避开十字铁链的影响,测量稳定、精准。该应用仓内的料是用于给后续工段进行配料的,监控到准确的高度变化才能保证后面的精准配料。

安装好仪表之后,我们发现空仓时,仪表偶尔会显示物料有2米的高度。经过现场用电脑连接仪表发现,仪表安装处往下4.7米的地方有个很强的虚假信号,此虚假信号的宽度为1.5米,打开观察孔发现原来是雷达波打在了仓底锥体的斜壁,造成雷达波在此返回较强的虚假信号,如下图所示。


回波曲线图

通过仪表的万向节调整雷达波发射角度,以避开仓底锥体斜壁的影响。因为雷达安装接管有400毫米高,角度的调整幅度非常有限,但得益于高聚焦小发射角,小幅的角度调整就可以使得锥体斜壁产生的虚假信号大幅衰减。角度调整后,现场观察了半小时,料位测量准确而稳定。目前,仪表大概用了半年,运行一直都很稳定可靠,使用效果很好。