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    雷達液位計在番茄醬的水力流送工藝中的應用現狀與注意事項

    作者: 來源: 發布時間:2021-09-22 10:07:57

     摘 要 隨著農產品加工業水平的提高,對測量儀表的精度和可靠性提出了更高的要求。文章對雷達液位計的工作原理、應用狀況、注意事項進行了介紹,期望為相關從業人員提供幫助。

     
    長期以來,在番茄醬的水力流送工藝中,水力輸送系統物位的高低完全依靠人工觀察,受人員因素影響,可靠性低,無法做到實時跟蹤,易出現水處理系統溢料、跑料,造成原料和資源的浪費、生產環境污染,增加了生產成本。結合生產情況,選用合適的測量儀表替代人工觀察,可以提高生產的可靠性和連續性,降低生產的勞動強度。非接觸液位檢測是目前連續液位檢測zui有潛力的產品,對比其他方法,該項技術顯示出zui大的增長比例及技術優勢。文章中選用德國 E+H品牌FMR10系列雷達液位計進行連續非接觸式物位測量,具有低維護、高性能、高精度、高可靠性、使用壽命長等優點。 
     
    1 FMR10 雷達液位計
    FMR10是基于行程時間原理(ToF)工作的“俯視式”測量系統,見圖1。天線發射雷達脈沖信號,信號在介質表面發生發射,反射信號又被儀表接收,測量參考點(過程連接)至介質表面間的距離。 
     
    2 FMR10雷達物位計在水力流送系統中的應用
    液位測量計在化工生產中使用較為廣泛,常見的有就地指示液位計,如磁翻板液位計、玻璃管液位計、遠傳式液位計,如浮筒式液位計、靜壓式液位計、雷達式液位計、超聲波式液位計等。在番茄加工水力流送系統中,zui常見的浮球式液位計,僅用于水池高低液位報警和離心泵的啟停,可靠性低,故障率較高。在番茄加工水力流送系統中,水和物料混合在流送槽內流動,摻雜有泥沙和番茄秧,情況較復雜,就地指示液位計、浮筒式液位計和靜壓式液位計在此不適用,需要一款測量精度高、非接觸式的液位計。常用的非接觸式液位計有雷達式液位計和超聲波式液位計,超聲波是機械波,其傳播速度與傳播媒介的狀態密切相關,故受影響的條件(溫度、壓力等)較多;而雷達液位計發射的是雷達波,波速與環境溫度、煙霧、壓力等沒有關系。因此,引入FMR10雷達液位計,進行番茄水力流送系統的連續非接觸式物位測量。FMR10 雷達液位計為非接觸式、可連續測量的測量儀表,精度等級高,測量精度誤差范圍±5 mm,測量范圍較大,zui大測距可達8 m。
     
    在番茄水力輸送系統中可將該傳感器用于流送槽液位的測量,流送槽深度為1 000 mm,當料位達到980 mm時關閉進水閥門和放料閥。放料調節閥由流送槽料位信號 PID 連鎖控制,在 PLC系統中將流送槽目標值設定為 960 mm,當料位低于 960 mm 時打開放料閥,確保流送槽內水和物料的平衡,使生產連續平穩運行。該傳感器還可用于水池液位測量,水池深度 4 m,正常情況下有 1 臺三級水泵始終啟動(A/B/C3 臺泵可自由切換),當液位達到 3 200 mm 時啟動備用 B 泵,當液位升高至 3 600 mm 時啟動備用 C 泵,當液位降低至1000 mm 時停止備用 B 泵和 C 泵,當液位降低至 500 mm 時
    停止所有水泵。
    工作原理圖
    3 計水力流送系統中FMR10雷達物位的特點
    測量精度高,測量范圍較大,不受介質影響;整體 PVDF材質的外殼可以在戶外安裝使用,密封接線和整體封裝電子部件完全防水;具備藍牙功能,通過手機app即可完成調試校準,方便快捷;操作簡單,簡單設置 3個主要參數即可滿足大多數應用要求。
     
     4 FMR10雷達物位計在水力流送系統中的調校
    (1)可通過 smartblue 藍牙連接后確認設備信息,如狀態信號、輸出電流、物位、距離等,見圖2。
    雷達液位計設備信息界面和基本設置界面以及高級界面
    (2)基本設置。可更改設備位號、距離單位,根據現場實際情況進行空標和滿標設置,見圖3。 
     
    (3)高級設置。①可設置評估靈敏度,一般選擇高電平(小的液位信號和干擾都能很好的被識別);②可設置速度變化,根據被測物位的期望選擇進料或出料速度,如對液位控制要求較高,一般選擇快速>1m(40 in)/min,會實時跟蹤,液位刷新頻率0.5 s;如需通過液位控制電機的頻率,一般選擇標準<1 m(40 in)/min,液位刷新頻率 2 s,對電機起到保護作用。 ③可設置輸出模式,如需顯示罐體或者料倉剩余的空間,選擇空高模式;如要顯示當前的實際液位,選擇物位(線性化值)模式,一般常用選擇物位(線性化值)模式。見如圖4。 
     
    5 FMR10雷達物位計安裝及注意事項
    安裝方式如圖5。
    雷達液位計安裝方式
    注意事項:①測量水力流送系統液面與液位計探頭要保持垂直;②安裝應高于水力流送槽壁 400 mm,zui佳位置是流送槽正中間,可避免流送槽壁對雷達波的干擾;③液位計不能安裝在出料口上方,盡可能減少因漩渦和氣泡造成雷達波回傳衰減,液位測量不準確;④儀表在戶外安裝使用時,建議安裝防護罩,避免陽光直射,在炎熱氣候的地區要特別注意。 
     
    6 FMR10雷達物位計常見問題處理及日常維護
    FMR10 雷達物位計在應用過程中,也會出現一些問題,如測量值躍變、測量值無變化、輸出超量程等。現將易出現的故障列舉如下: ①測量值在一定區間內來回躍變。應排查是否被測液面不穩定,或雷達液位計探頭上有異物附著,如水珠,會使測量結果出現波動;②測量值無變化。雷達波回傳距離一致,應檢查液位計探頭下方有無遮擋物;③輸出超量程。出現此類情況可能是雷達液位計探頭與液面不垂直;液面有擾動,或有泡沫;雷達探頭上異物附著,需調整探頭方向、清洗探頭等。
     
    FMR10雷達物位計主要由電子元件和探頭構成,一體式構造,在使用中極少發生故障。使用中偶爾會遇到探頭有黏著物,只要定期檢查和清理,且清理時忌用硬度過大或含油污的布擦拭,以免造成探頭損傷或失波。 
     
    7 結語
    FMR10雷達物位計的應用,解決了多年來番茄醬生產水力輸送系統物料平衡控制的難題,使生產連續平穩,提高生產效率,效果顯著,且質量可靠,維護少,可廣泛用于番茄加工水力輸送系統中的液位測量。

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