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射頻導(dǎo)納料位開關(guān)在電廠煤粉灰測量中的應(yīng)用
2020-12-03
一、火電廠常用物位測量儀表
了解煤粉灰的物位，對于火電廠的實(shí)際操作其重要性怎么說都不為過，正因?yàn)榇耍痣姀S對于物位的精確測量非常的重視。
一般說來，測量物位的方法很多，常見的有：差壓法、浮球式、靜壓式、雷達(dá)式、超聲波式、重錘式、電容式、音叉式、射頻導(dǎo)納式等。各種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適應(yīng)性，像重錘式物位儀表測量原理簡單，但目前在使用中存在較多缺陷，可靠性較差，維護(hù)量較大，不適于在火電廠大量應(yīng)用。超聲波物位計(jì)測量誤差較大，近距離測量存在盲區(qū)，無法測高物位，即使是引進(jìn)350MW機(jī)組的超聲波物位計(jì)，也必須增設(shè)高物位發(fā)訊器才能配合使用。但無論采用哪一種方法，都應(yīng)根據(jù)煤粉倉及粉位的實(shí)際特點(diǎn)，認(rèn)真考慮測點(diǎn)的選擇、儀表的安裝等方面。所選物位測量儀表的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，各個(gè)部分的連接應(yīng)良好，既要防爆，又能適應(yīng)粉倉的惡劣環(huán)境，才能確保儀表的正常工作。
由于國外的物位測量技術(shù)起步相對較早，其產(chǎn)品功能較為齊全、精度和自動(dòng)化程度較高，所占的市場份額也相對較大。而我國的物位測量技術(shù)起步較晚，相對落后，產(chǎn)品自動(dòng)化水平、精度、可靠性、功能等與國外技術(shù)相比還有很大的差距。但隨著技術(shù)的進(jìn)步和對研發(fā)的日益重視，我國的物位測量技術(shù)近年來進(jìn)步很大，逐步縮小了與國外進(jìn)口品牌的差距，像計(jì)為自動(dòng)化等個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量足可于進(jìn)口品牌相媲美。
二、傳功電容式物位測量儀表的掛料問題
傳統(tǒng)的電容式物位測量儀表結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，有很好的穩(wěn)定性，抗干擾能力強(qiáng)，測點(diǎn)少。但由于煤粉密度、濕度、粉倉溫度等的變化對電容量有影響，故實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)加入補(bǔ)償措施，以提高測量精度。傳統(tǒng)的電容式物位測量儀表對探頭發(fā)生粘附的導(dǎo)電液、漿料、顆粒等進(jìn)行測量時(shí)，要發(fā)生電極掛料問題，誤差較大。
三、射頻導(dǎo)納原理
隨著電子技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，射頻物位檢測技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，能夠?qū)缀跛袘?yīng)用工況下的介質(zhì)進(jìn)行物位測量。射頻導(dǎo)納料位開關(guān)通過同時(shí)檢測電容和電阻，能夠消除由于被測介質(zhì)粘附電極而產(chǎn)生的測量誤差，其頻率范圍一般為15~400kHz。由于導(dǎo)納為阻抗的倒數(shù)，它由電阻性、電容性和電感性成分綜合而成，而射頻即高頻無線電波譜，所以說射頻導(dǎo)納也可以理解為用高頻無線電波測量導(dǎo)納。
從概念上講，射頻導(dǎo)納技術(shù)主要通過檢測物質(zhì)的介電常數(shù)和導(dǎo)電率達(dá)到物位檢測的目的。當(dāng)被測介質(zhì)的導(dǎo)電率較大時(shí)，電容式產(chǎn)品會由于被測介質(zhì)粘附在傳感器上而產(chǎn)生誤差。但導(dǎo)納式產(chǎn)品通過同時(shí)檢測電容和電阻可以消除這種誤差。
四、射頻導(dǎo)納料位開關(guān)與傳統(tǒng)電容式物位儀表的區(qū)別
射頻導(dǎo)納料位開關(guān)與傳統(tǒng)的電容式物位儀表的主要區(qū)別在于采用了三端技術(shù)，電子儀器測量僅僅是從探頭中心到對面器壁的電流，而測桿與屏蔽層之間沒有電勢差，即使傳感元件上掛料阻抗很小，也不會有電流流過，這樣就可以將測量端保護(hù)起來，不受掛料的影響。
相比傳統(tǒng)的電容式物位儀表，射頻導(dǎo)納料位開關(guān)還增加了振蕩緩沖器和斬波驅(qū)動(dòng)器這兩個(gè)電路，從而徹底解決了傳感器根部掛料問題。
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性能 |
傳統(tǒng)電容式物位開關(guān) |
射頻導(dǎo)納料位開關(guān) |
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轉(zhuǎn)換原理 |
檢測電容，通過電容電橋充實(shí)放電轉(zhuǎn)換 |
檢測電容和電阻，通過復(fù)阻抗（導(dǎo)納）轉(zhuǎn)換 |
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靈敏度 |
靈敏度較低1.0pF |
靈敏度較高0.5pF |
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調(diào)校 |
通過手動(dòng)人為調(diào)校（固定頻率）連續(xù)測量 |
通過射頻（變頻）自動(dòng)調(diào)校，連續(xù)測量 |
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掛料 |
測量粘性導(dǎo)電介質(zhì)會掛料 |
不會掛料 |
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抗干擾 |
利用調(diào)幅原理，抗電信號干擾差 |
利用調(diào)頻原理，強(qiáng)抗電信號干擾 |
射頻導(dǎo)納料位開關(guān)在對料位進(jìn)行測量時(shí)，由于沒有易損的可動(dòng)部件，測量穩(wěn)定性好、維護(hù)量少、安裝簡單、不受介質(zhì)特性變化的影響，應(yīng)用廣泛。在火電廠較為惡劣的工況中能長期可靠運(yùn)行，滿足火電廠煤灰粉測量的需要。
計(jì)為Cape-11系列射頻導(dǎo)納料位開關(guān)現(xiàn)有通用型、防護(hù)型、纜繩型、超高溫型四個(gè)型號，是在吸收國內(nèi)外同類產(chǎn)品的優(yōu)秀設(shè)計(jì)和工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合計(jì)為自主開發(fā)的一系列創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并注重工藝細(xì)節(jié)，嚴(yán)控生產(chǎn)流程和質(zhì)量檢測，確保產(chǎn)品具有超高的可靠性。該產(chǎn)品相較其他品牌同類產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢：1．適用性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于粉煤灰、固體顆粒、粘附性物料的測量。
2．外置雙色LED指示器，且表頭相對過程連接可旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)表頭實(shí)現(xiàn)LED最佳朝向，方便遠(yuǎn)程觀察。
3．模塊化設(shè)計(jì)，可靠性高，安裝維護(hù)方便。
4．抗沖擊能力強(qiáng)，外部附帶不銹鋼保護(hù)套管。
5．耐高溫設(shè)計(jì)，過程溫度可達(dá)450℃，行業(yè)領(lǐng)先。
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（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司市場部2020年10月3日發(fā)布）
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