雷達(dá)技術(shù)用于解決塑料粒子和粉末物位測(cè)量問(wèn)題———雷達(dá)技術(shù)用于解決塑料粒子和粉末物位測(cè)量問(wèn)題
現(xiàn)代自動(dòng)化的要求是將人從現(xiàn)場(chǎng)解放出來(lái),盡可能減少人對(duì)過(guò)程工藝的直接控制和參與,既是為了減少現(xiàn)場(chǎng)的事故,同時(shí)也可以大大提高生產(chǎn)效率,尤其是在化工領(lǐng)域,越來(lái)越多的企業(yè)希望能找到更加準(zhǔn)確穩(wěn)定,使用壽命更長(zhǎng),維護(hù)量更低甚至是免維護(hù)的測(cè)量方法來(lái)解決工藝上的各種過(guò)程變量的測(cè)量。在這種前提下,近幾年來(lái),以免維護(hù)為主要特點(diǎn)的非接觸式物位儀表越來(lái)越受到用戶的青睞,尤其是超聲波和雷達(dá)產(chǎn)品在物位市場(chǎng)上份額占有率越來(lái)越大。
塑料粒子和粉末是各石化/化工企業(yè)常見(jiàn)的最終產(chǎn)品或原料。而如何測(cè)量塑料粒子和粉末料倉(cāng),長(zhǎng)期以來(lái)一直都沒(méi)有很好地解決方案,很多用戶甚至還是保留著用人工投尺的方法進(jìn)行測(cè)量。
挑戰(zhàn)
越來(lái)越多的用戶喜歡選擇雷達(dá)物位計(jì)作為解決塑料粒子和粉末的料位測(cè)量問(wèn)題,以滿足用戶對(duì)免維護(hù)的要求。然而對(duì)于塑料粒子和粉末來(lái)說(shuō),采用雷達(dá)技術(shù)主要存在著幾個(gè)難點(diǎn):
1、塑料粒子、粉末介電常數(shù)非常低,一般在1.5~1.8左右,雷達(dá)波的回波信號(hào)通常都非常微弱,甚至影響正常的物位測(cè)量;
2、空倉(cāng)時(shí),料倉(cāng)的傾斜底部會(huì)使雷達(dá)物位計(jì)產(chǎn)生多次回波而導(dǎo)致噪聲增強(qiáng);
3、塑料粒子料堆的形狀通常很不規(guī)則,甚至?xí)霈F(xiàn)“塌料”的現(xiàn)象;
4、無(wú)論是塑料粒子還是塑料粉末都會(huì)存在大量粉塵揚(yáng)起的現(xiàn)象;
5、一般的塑料粉末都比較粘,容易造成大量掛料;
6、有些料倉(cāng)結(jié)構(gòu)較緊湊,安裝位置不是很理想;或者倉(cāng)內(nèi)存在固定干擾。
解決方案
西門子LR400固體型雷達(dá)在測(cè)量粉狀物料料位方面,在市場(chǎng)一直都是出于技術(shù)領(lǐng)先地位,得到越來(lái)越多的用戶的認(rèn)可和喜愛(ài)。除了被廣泛應(yīng)用在水泥、鋼鐵、電力等行業(yè),LR400固體型也被很多用戶用于測(cè)量介電常數(shù)較低的塑料粒子、粉末介質(zhì),并取得了良好的使用效果。
2006年底,西門子公司推出了LR400固體型雷達(dá)的加強(qiáng)版 – Sitrans LR460。
它既具備了LR400的優(yōu)良血統(tǒng),也有很多新的獨(dú)一無(wú)二的性能特點(diǎn):
n 繼續(xù)采用已被市場(chǎng)普遍認(rèn)同的24GHz,FMCW(連續(xù)調(diào)頻),四線制的配置;
n 首次將雷達(dá)物位計(jì)的量程擴(kuò)大到100m,是真正意義上的百米雷達(dá);
n 首次采用了現(xiàn)場(chǎng)智能回波處理技術(shù),這一技術(shù)是在享有盛譽(yù)的聲智能技術(shù)上發(fā)展而來(lái),但具有更強(qiáng)大的功能;
n 首次在雷達(dá)物位計(jì)設(shè)計(jì)了雙核處理器,大大提高了儀表的運(yùn)算速度和總體性能,為測(cè)量提供更高的可靠性和穩(wěn)定性;
n 提供了最長(zhǎng)可達(dá)1000mm的喇叭天線延長(zhǎng)段,可以極大程度上滿足各種應(yīng)用的需求;
n 極高的信噪比(如圖1),發(fā)射信號(hào)能量更強(qiáng),可達(dá)2.5mW/次,是普通雷達(dá)物位計(jì)的90,000倍;
n 即使用于高達(dá)100m量程的應(yīng)用,也只采用了小口徑的喇叭口天線設(shè)計(jì)以保證安裝更方便;
n 延續(xù)西門子物位計(jì)傳統(tǒng)風(fēng)格,繼續(xù)采用紅外線手操器進(jìn)行操作,使現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作安全且簡(jiǎn)單;
n 并首次采用了LUI的操作界面,向?qū)降牟僮鞣绞绞共僮髡{(diào)試更簡(jiǎn)單易懂,更人性化,即使不能操作手冊(cè)也能快速完成簡(jiǎn)單調(diào)試操作;
n 集成了瞄準(zhǔn)器的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),同時(shí)具有發(fā)射角度小的特點(diǎn)(最小8º),是安裝限制的要求降到最小。
由于Sitrans LR400/460具有非常強(qiáng)的發(fā)射信號(hào),已經(jīng)具有能直接測(cè)量介電常數(shù)最低至1.4的介質(zhì),所以使得LR400/460在測(cè)量塑料粒子和粉末時(shí),表現(xiàn)出了良好的工作性能。尤其是LR460在多次的測(cè)試中,所表現(xiàn)出來(lái)的性能遠(yuǎn)勝于LR400,即使在一些安裝位置不是很理想,使用LR400需要做一些調(diào)整瞄準(zhǔn)器甚至更換位置的應(yīng)用中,使用LR460則變得相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件的要求則更低,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員的工作量也要小很多。