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振動棒料位開關(guān)的應(yīng)用
                                   振動棒料位開關(guān)的應(yīng)用

摘要：振動棒料位開關(guān)是一種新型的料位開關(guān)，在實(shí)際應(yīng)用中正確地安裝是影響振動棒料位開關(guān)正常工作的關(guān)鍵。通過對工藝散料及粉料的典型特性的介紹，以及對振動棒料位開關(guān)工作原理的了解，說明了在實(shí)際應(yīng)用中正確安裝時應(yīng)注意的問題，從而保護(hù)了振動棒料位開關(guān)，避免了振動棒料位開關(guān)可靠動作的額外影響，達(dá)到對散料及粉料監(jiān)控的目的。
關(guān)鍵詞：振動棒料位開關(guān)；原理；安裝



　　當(dāng)今石油化工行業(yè)當(dāng)中，各種料位開關(guān)（也稱料位控制器）的使用已經(jīng)越來越廣泛，而且在自動控制中起著十分重要的作用。料位開關(guān)的種類繁多，根據(jù)它們檢測料位的方式不同，可大體分為靜電電容式、振動式、超聲波式，機(jī)械式，核輻射式，側(cè)壓式，電觸點(diǎn)式等，而且它們工作的原理也各不相同。根據(jù)工藝介質(zhì)的特性，正確選擇和使用料位開關(guān)，是保證料位開關(guān)正?？煽抗ぷ鞯年P(guān)鍵。在目前已設(shè)計(jì)的白銀甘藏公司10Kt/a***工程當(dāng)中，針對鉻礦、白云石、石灰石、窯灰和純堿這些粉料和散料的監(jiān)控，我們選用了不少振動棒料位開關(guān)。

1、工藝粉料介質(zhì)的特性
　　在國內(nèi)的許多***工程當(dāng)中，會有鉻礦、白云石、石灰石、窯灰和純堿等物料的破碎系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)，其主要的工藝介質(zhì)是鉻礦、白云石、石灰石、窯灰和純堿，這些物料特性是粉料和散料。通常粉料或散料有下面一些特性：
⑴　安息角：連續(xù)供給粉料使之堆成圓錐形堆時，圓錐的母線與底面所成角為安息角。反映了無粘附性的表面摩擦性能。安息角的大小影響到料位開關(guān)的安裝位置。
⑵　容積密度：單位體積粉料的質(zhì)量。它影響到料位開關(guān)的靈敏度。
⑶　死角：料位放料時，側(cè)壁下部可能會有存料卸不出，該區(qū)域稱為死角。安裝料位開關(guān)時應(yīng)避開死角，以免發(fā)生誤動作。
⑷　橋：料斗放料時，僅放料口處的料放出，上面的料沒有下移而架成橋。橋?qū)Ψ帕虾土衔粰z測危害很大。
⑸　流動性；如粉體流動性好，則不易產(chǎn)生死角和橋。
⑹　粉體壓力
⑺　含水率
⑻　靜電；可能使電子回路產(chǎn)生誤動作。
⑼　粒度：粉體顆粒太大會打壞探頭。
⑽　腐蝕性。
⑾　可燃性或爆炸性。

2、振動棒料位開關(guān)的原理和應(yīng)用
　　這種料位開關(guān)與電容式料位開關(guān)原理不同。電容式料位開關(guān)的工作原理是探頭與料倉壁作為兩相對極板組成一個完整的電容器，其上被施以高頻靜電場，基于靜態(tài)電容放電回路的工作特性，當(dāng)探頭端部位于介電常數(shù)ξr=1的大氣中時，電容放電回路的放電常數(shù)τ=R·CA,其中R為回路阻抗，CA為電容器之容抗，當(dāng)介電常數(shù)大于2.0的物料進(jìn)入探頭周圍的高頻電場區(qū)時，容抗CA增大，時間常數(shù)亦隨之增大，當(dāng)上述時間常數(shù)的變化量進(jìn)行取值處理后，內(nèi)部的電子開關(guān)系統(tǒng)將根據(jù)開關(guān)的具體報(bào)警模式被觸發(fā)報(bào)警，可對固體散料進(jìn)行限位探測。振動棒料位開關(guān)的主要構(gòu)件是一塊集成電子元件和一根檢測單棒探桿，探桿由內(nèi)桿和外桿組成，接通電源后會以350HZ的振動頻率振動，并且達(dá)到振動平衡當(dāng)外桿接觸到粉料或散料時，振動平衡被打破，電子線路板上的惠斯通電橋的平衡也被打破，通過電子元件觸動繼電器發(fā)出開關(guān)量信號。
　　其信號電路構(gòu)成原理圖如圖一：


　　當(dāng)外桿接觸到粉料或散料時，振動頻率f、惠斯通電橋輸出電壓U0和繼電器開關(guān)量輸出U1變化分別如圖二：



3、振動棒料位開關(guān)的安裝和保護(hù)
　　根據(jù)粉料的一些特性和振動棒料位開關(guān)的特點(diǎn)，為了使外桿的振動能在正常的情況下動作，必須防止額外影響振動棒的振動。在實(shí)際的應(yīng)用中，安裝問題正是影響振動棒料位開關(guān)正常動作的關(guān)鍵。在白銀10Kt/a***磨粉和配料工段中，鉻礦倉、白云石倉、石灰石倉、窯灰倉和純堿倉等都是圓形的粉倉，下面是圓錐形，料位開關(guān)安裝在圓錐體部分和料倉的頂部。總體上考慮時，安裝應(yīng)避開死角、橋、投料口和安息角。所以對于頂部垂直安裝的料位開關(guān)，只要將安裝的部位避開進(jìn)料口和其他的管道和設(shè)備就可以了。對于在圓錐體的部分的料位開關(guān)的安裝就要注意如圖三的安裝方式：


　　對于A圖的安裝方式由于沒有必要的保護(hù)措施，就會發(fā)生C圖的情況，粉料或固體散料就會砸在振動棒的上面，導(dǎo)致繼電器輸出錯誤的開關(guān)量，發(fā)生誤報(bào)警動作。對于B圖的安裝方式，由于引出管太長，致使物料堆積在引出管的里面，防礙振動棒的振動，也會導(dǎo)致繼電器輸出錯誤的開關(guān)量，發(fā)生誤報(bào)警動作。正確的安裝方式應(yīng)該如上面的D圖所示，在振動棒的正上方固定一擋板，以防止物料砸在振動棒的上面，當(dāng)物料位到達(dá)振動棒時，振動減弱，平衡被打破，繼電器輸出正確的開關(guān)量，就會在控制室中報(bào)警，當(dāng)物料低于振動棒時，繼電器的輸出又恢復(fù)到原來的狀態(tài)，控制室報(bào)警解除，達(dá)到了控制和監(jiān)視的目的。
　　另外，振動棒振動頻率的穩(wěn)定，也會對輸出產(chǎn)生一定的影響。對于交流電的電壓允許有一定的波動范圍，它們是+10%到-15%之間的波動，對于直流電是+10%到-10%之間的波動。

4、結(jié)束語
　　由于振動棒料位開關(guān)的探頭、靈敏自清潔功能、單棒結(jié)構(gòu)、拋光度可調(diào)以及帶LED指示繼電器狀態(tài)等，因此它在測量粉料和散裝固料的料位問題中有著廣泛的應(yīng)用。為了能使振動棒料位開關(guān)可靠地工作，必須考慮各種因素，做到選型合理，安裝位置合適，配線及接地正確。通過對它的原理和安裝方面的知識的了解，會在它的實(shí)際應(yīng)用中更加得心應(yīng)手。

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