水泥工業中導波雷達物位計的應用

導波雷達物位計在水泥廠中的應用

物位是水泥工業生產過程的主要測量參數之一，和其他行業不同，在水泥工業中主要是固體物料的物位測量，液位測量則很少。固體物料種類繁多，有塊料、顆粒狀、粉料，這些物料的介電常數、容重、溫度、水分含量也各不相同。接觸式測量是過去測量物位的主要手段，如電容式、重錘式、音叉式、阻旋式等測量方法，由于測量時儀表和物料是接觸的，在使用過程中往往會出現各種問題，如電容的掛料；重錘的斷錘、埋錘；音叉的堵料等，且日常的維護量很大。到20世紀90年代，水泥工業開始采用非接觸的物位測量，較早成熟的非接觸的測量技術有超聲波技術和核輻射技術（γ射線），核輻射技術因有放射源，在應用上受到限制。

超聲波技術近幾年來發展很快，是目前應用zui廣泛的非接觸式測量方法，特別在液位測量。在水泥廠超聲波物位測量已較普遍應用在原料調配庫、原煤庫、熟料庫等，但超聲波必須借助于媒質傳播，如在水泥廠的儲庫物位測量通常以空氣作為傳播介質，而空氣的溫度、濕度、組分等的變化會影響超聲波傳播速度，空氣中的粉塵也將衰減超聲波的傳播信號；當前超聲波物位測量僅用于測量塊料或顆粒狀的物料，對粉倉料位的測量，由于粉倉料位表面在下料時非常疏松，對超聲波信號有較強的衰減，故至今還沒有測粉倉料位成功的先例。

九十年代末期，在過程檢測領域出現了高性能、低價格的微波物位計即雷達料位計，所謂微波是電磁波，其頻率范圍為300MHz~300GHz, 微波的傳播速度為3x108 m/s, 如設頻率為5. 8GHz, 在大氣中波長約為52mm，其穿透力強，傳播速度不受粉塵、蒸汽及介質組分的影響，傳播衰減也很小；對被測固體物料除要求其介電常數ε>1.8外，物料的溫度、壓力、密度等幾乎不影響對其準確的測量；現有雷達料位計在天線設計和形狀確保了接受回波的能量；另外現場調試也十分簡單，通過的軟件，能把正確的回波迅速找到，并立即換算為物位值。由于比超聲料位計有其更的性能，近幾年來，雷達料位計迅速、大量進入了過程檢測儀表的市場，在各行業普遍使用。在水泥行業也幾乎由雷達料位計統占物位測量的領域，據統計近幾年來新設計的大型水泥廠和粉磨站的各類庫和倉近90%采用了各種類型的雷達料位計，天威公司的PLUS54現場總線型PA雷達料位計，還成功用在云南紅塔滇西水泥公司的3條水泥生產線的八個水泥庫中，和其他儀表組成了新型的FCS系統。