物位是指存放在容器或工業(yè)設(shè)備中物質(zhì)的高度和位置。在工業(yè)生產(chǎn)中，常常對(duì)液位、料位進(jìn)行測(cè)量。液體介質(zhì)液面的高低稱為液位；固體粉末或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度成為料位。
　　 火力發(fā)電廠需要對(duì)許多工質(zhì)進(jìn)行物位測(cè)量，以達(dá)到安全生產(chǎn)的目的，比如汽包水位、煤倉(cāng)煤位、渣倉(cāng)料位、除氧器水位、儲(chǔ)油罐油位、加藥罐液位等等。
　　這里物位測(cè)量指的是對(duì)液位、界位及料位的檢測(cè)統(tǒng)稱。完成物位測(cè)量任務(wù)的儀表叫做物位計(jì)，物位計(jì)根據(jù)測(cè)量原理、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量方式等的不同分為以下幾種：
　　根據(jù)測(cè)量方式不同，可分為連續(xù)式、限位式。
　　根據(jù)測(cè)量對(duì)象不同，可分為液位計(jì)、界位計(jì)及料位計(jì)。
　　根據(jù)測(cè)量原理不同，可分為靜壓式物位檢測(cè)、浮力式物位檢測(cè)、電學(xué)式物位檢測(cè)、聲學(xué)式物位檢測(cè)、射線式物位檢測(cè)、雷達(dá)式物位檢測(cè)等。
　　按照與被測(cè)介質(zhì)接觸與否，可分為接觸式物位檢測(cè)和非接觸式物位檢測(cè)。
　　上面靜壓式物位檢測(cè)、浮力式物位檢測(cè)、電學(xué)式物位檢測(cè)屬于接觸式物位檢測(cè)；聲學(xué)式物位檢測(cè)、射線式物位檢測(cè)、雷達(dá)式物位檢測(cè)屬于非接觸式物位檢測(cè)。
　　目前多數(shù)火力發(fā)電廠對(duì)煤位、渣位、粉位、灰位等物位進(jìn)行測(cè)量時(shí)，常采用超聲波式、雷達(dá)式、重錘式、射頻導(dǎo)納式單一種類的料位計(jì)進(jìn)行測(cè)量。這樣使得被監(jiān)視的物位時(shí)常發(fā)生異常顯示，加大儀表的維護(hù)量，無法滿足安全運(yùn)行的要求。這是由于這四類料位計(jì)工作原理及所需工作環(huán)境的不同而造成的。下面針對(duì)煤位、渣位、粉位、灰位的檢測(cè)，進(jìn)行這四類物位計(jì)優(yōu)、缺點(diǎn)的比較及分析。
　　1 超聲波式料位計(jì)
　　1.1 工作原理
　　在超聲波料位計(jì)上有一個(gè)超聲波發(fā)射器與接收器，發(fā)射器經(jīng)過電子激勵(lì)，直接產(chǎn)生超聲波脈沖并射向被測(cè)介質(zhì)的表面，這個(gè)脈沖將被被測(cè)介質(zhì)的表面反射回來，部分回波將被料位計(jì)上的回波接收器接收，并轉(zhuǎn)化成一電信號(hào)。通過超聲波發(fā)射和接收所需的時(shí)間與超聲波的波速乘積關(guān)系就可測(cè)量出被測(cè)介質(zhì)與料位計(jì)之間的距離。
　　1.2 在應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)
　　超聲波是指振動(dòng)頻率大于20 kHz以上的機(jī)械波、振動(dòng)波，需要介質(zhì)傳輸，因此可以遠(yuǎn)傳。另外超聲波的穿透能力和方向性較強(qiáng)，進(jìn)行物位測(cè)量時(shí)大多數(shù)情況下均可使用。
　　1.3 在應(yīng)用中的缺點(diǎn)
　　超聲波式料位計(jì)安裝位置的選擇受進(jìn)料口位置、發(fā)射角內(nèi)阻礙物、測(cè)量方向上的阻礙物、測(cè)量介質(zhì)堆積形狀影響。當(dāng)倉(cāng)室大量進(jìn)料時(shí)，倉(cāng)室中粉塵特別大，從而改變了倉(cāng)室中大氣的物理特性，超聲波的傳播速度變化很大且極不規(guī)律，另外超聲波還會(huì)出現(xiàn)反射混亂現(xiàn)象，造成測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差甚至跳變，嚴(yán)重影響監(jiān)視測(cè)量。倉(cāng)室出料時(shí)，對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有任何影響。


　　2 雷達(dá)式料位計(jì)
　　2.1 工作原理
　　雷達(dá)式料位計(jì)與超聲波式料位計(jì)工作原理基本相同，只不過雷達(dá)式料位計(jì)是通過雷達(dá)波進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)的。
　　2.2 在應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)
　　雷達(dá)波是電磁波，電磁波的物理特性與可見光相似，不受大氣影響，以光速傳播，因此能夠克服高溫高壓、真空、揮發(fā)性氣體、蒸汽、粉塵等不利因素，測(cè)量精度高。
　　2.3 在應(yīng)用中的缺點(diǎn)
　　雷達(dá)式料位計(jì)安裝位置的選擇受進(jìn)料口位置、發(fā)射角內(nèi)阻礙物、測(cè)量方向上的阻礙物、測(cè)量介質(zhì)堆積形狀影響。倉(cāng)室進(jìn)料、出料時(shí)，倉(cāng)室內(nèi)環(huán)境對(duì)雷達(dá)波影響不大，所以測(cè)量結(jié)果也沒有任何影響。

　　3 重錘式料位計(jì)
　　3.1 工作原理
　　料位探測(cè)過程由控制器發(fā)出的信號(hào)來控制，當(dāng)傳感器接到探測(cè)命令時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，使鋼絲繩或鋼帶下放，帶動(dòng)重錘由倉(cāng)頂下降，當(dāng)重錘降至被測(cè)物料面托起而失重，這時(shí)鋼絲繩或鋼帶松弛，檢測(cè)單元發(fā)出信號(hào)，控制器得到該信號(hào)即發(fā)出電機(jī)反轉(zhuǎn)命令，重錘上升返回，重錘回到倉(cāng)頂原位置完成一次探測(cè)過程。此過程中控制器計(jì)算出鋼絲繩或鋼帶放出的長(zhǎng)度，得出料位的測(cè)量值。
　　3.2 實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)
　　重錘式料位計(jì)不受傳輸介質(zhì)與環(huán)境溫度的影響。無論是否有被測(cè)物正在進(jìn)入倉(cāng)室，都可進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)。
　　3.3 實(shí)際應(yīng)用中的缺點(diǎn)
　　由于重錘式料位計(jì)工作特點(diǎn)，這類料位計(jì)不是每時(shí)每刻進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而是定時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，對(duì)料位變化不能及時(shí)反映，即實(shí)時(shí)性差有一定滯后性。在倉(cāng)室進(jìn)料、出料時(shí)，倉(cāng)室環(huán)境對(duì)重錘料位計(jì)沒有影響，測(cè)量結(jié)果也不會(huì)產(chǎn)生影響。但是在倉(cāng)室進(jìn)料中，如果出現(xiàn)重錘料位計(jì)鋼絲繩或鋼帶卡澀故障、重錘回收不及情況時(shí)，料位計(jì)的重錘會(huì)被埋入固體介質(zhì)當(dāng)中。當(dāng)固體介質(zhì)排放時(shí)，在重力作用下重錘受到固體介質(zhì)的摩擦力，造成鋼絲繩或鋼帶斷裂，損壞重錘式料位計(jì)，造成無法正常工作。

　　4 射頻導(dǎo)納式料位計(jì)
　　4.1 工作原理
　　將一個(gè)無線電頻率施加在探頭上，通過連續(xù)的分析，確定電極周圍環(huán)境的改變。因所有材料均具有介電常數(shù)，而且其導(dǎo)電率都不同于空氣，當(dāng)探頭與材料接觸時(shí)由于微小電容量偏移所反映的總阻抗發(fā)生變化。當(dāng)有被測(cè)物進(jìn)入倉(cāng)室、容器時(shí)，介電常數(shù)發(fā)生改變，電容效應(yīng)得以加強(qiáng)，從而改變應(yīng)用場(chǎng)合的阻抗，這一變化經(jīng)儀表檢測(cè)、轉(zhuǎn)換后變成料位信號(hào)輸出。
　　4.2實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)
　　射頻導(dǎo)納料位計(jì)不受監(jiān)測(cè)環(huán)境的影響，對(duì)安裝位置的要求不高。無論是否有被測(cè)物附著在電極上，測(cè)量結(jié)果不會(huì)因?yàn)殡姌O上掛料而產(chǎn)生偏差。
　　4.3 實(shí)際應(yīng)用中的缺點(diǎn)
　　對(duì)較高的倉(cāng)室進(jìn)行測(cè)量時(shí)電極會(huì)被生產(chǎn)的很長(zhǎng)，這樣在施工中既不便于搬運(yùn)，又不便于安裝。正常工作時(shí)電極常常埋入介質(zhì)中，因此會(huì)對(duì)更換、維修造成不便。在倉(cāng)室進(jìn)料、出料時(shí)，倉(cāng)室環(huán)境對(duì)射頻導(dǎo)納位計(jì)沒有影響。如果這類料位計(jì)出廠及安裝時(shí)未加電極保護(hù)措施，進(jìn)出倉(cāng)室的固體介質(zhì)很容易對(duì)電極造成沖擊、磨損，損壞料位計(jì)。另外料位計(jì)安裝位置選取不合理，當(dāng)固體介質(zhì)排放時(shí)，在重力作用下電極受到固體介質(zhì)的摩擦力，造成電極斷裂，損壞料位計(jì)而無法正常工作。
　　綜上，對(duì)煤位、渣位、粉位、灰位測(cè)量采用單一類型的測(cè)量?jī)x表，不能滿足準(zhǔn)確的料位測(cè)量，運(yùn)行人員對(duì)測(cè)量顯示會(huì)產(chǎn)生質(zhì)疑，不利于安全生產(chǎn)。建議重錘、超聲、雷達(dá)、射頻導(dǎo)納四種料位計(jì)，選取優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的兩種料位計(jì)組合進(jìn)行料位監(jiān)視，這樣即可以進(jìn)行兩個(gè)測(cè)量值之間對(duì)比、分析，又可以保證安全生產(chǎn)的需要。

上一條：智能雷達(dá)液位計(jì)在重油罐液位計(jì)量上的應(yīng)用案例分析
下一條：對(duì)于如何縮短流量計(jì)安裝時(shí)間的研究分析