★科技大觀★幾種水煤漿漿位儀的比較研究明尚志(中國礦業(yè)大學(xué)(北京校區(qū))化環(huán)學(xué)院,北京市海淀區(qū),100083)摘要由于水煤漿粘稠易干和攪拌時(shí)劇然波動,使液位測量長期難以解決。通過對幾種常用液位計(jì)進(jìn)行的分析比較,說明激光測量在水煤漿漿位測定中的技術(shù)領(lǐng)先地位。激光獨(dú)特的性能用于水煤漿上恰到好處,同時(shí)可兼作流量計(jì)。對浮球液位計(jì)提岀了改進(jìn)方案。關(guān)鍵詞水煤漿漿位儀激光測量浮球液位計(jì)在水煤漿制備工藝中,漿位的測量是不可缺少號,只要滑塊經(jīng)過這個(gè)平面便會有信號輸出。的重要一環(huán)。由于水煤漿具有固液兩相性、粘稠易干性和在攪拌時(shí)液面劇烈波動等特點(diǎn),目前能適應(yīng)2皮膜壓力表和集成壓力表水煤漿液位測量儀表只有幾種,其中以激光測量為2.1皮膜壓力表最佳,浮球液位計(jì)和集成壓力表次之。本文通過對皮膜壓力表通過測量壓力轉(zhuǎn)換成液位。其結(jié)構(gòu)幾種常用儀表的分析對比和對激光漿位儀的性能分是用皮膜作受力面,經(jīng)密封介質(zhì)把皮膜上的壓力傳析,說明激光測量在水煤漿漿位測量中的重要地位。遞到電阻應(yīng)變片上。這種傳感器雖然存在由皮膜1浮球液位計(jì)傳導(dǎo)介質(zhì)應(yīng)變片3個(gè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的誤差,但通過電路調(diào)整能夠達(dá)到一定的重復(fù)性。該液位計(jì)直觀、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,不僅適應(yīng)靜態(tài)2.2集成壓力表測量,也適應(yīng)動態(tài)測量。地礦部率先將其應(yīng)用在大集成壓力表是一種完全無粘掛無沉積的測量儀同漿廠上。如果制漿現(xiàn)場不需要精確數(shù)據(jù),而更強(qiáng)表,可以用來測量輸漿管道的壓差,安裝于罐底部也調(diào)能用、夠用、好用,那么選擇浮球液位計(jì)是最佳的可取得液位信號。該傳感器受力面c58m,在受力選擇。浮球液位計(jì)存在的問題及其改進(jìn)方案如下面涂一層聚四氟乙烯(特弗龍),其背面貼應(yīng)變片。(1)滑塊顯示位置與液位呈相反狀態(tài),可通過標(biāo)傳感器、變送器溫度補(bǔ)償電路以及防沉積外形集于尺標(biāo)定實(shí)際位置。一體。該集成壓力表具有以下特征(2)該儀器誤差大,浮球在護(hù)欄中被攪動的水煤(1)解決了受力端面的沉積問題。受力面與外漿沖擊上下起伏扭動搖擺,此時(shí)滑塊在標(biāo)尺上波動殼為一整體無縫連接,克服了常規(guī)安裝膜片不可避范圍±3cm左右。免出現(xiàn)棱角縫隙的現(xiàn)象,從而取消了水煤漿沉積。(3)用普通纖維繩牽引,繩與滑輪沒有充分曠(2)面涂不粘層解決不沾掛問題。該涂層化學(xué)量。水煤漿濺到繩上使繩逐漸變粗,在滑輪上通行性質(zhì)十分穩(wěn)定并且不與任何物質(zhì)粘黏。用這種材料受阻,形成較大誤差。應(yīng)該選擇o15mm的多股鋼涂在傳感器表面上,各種性能測量如下:非線性±0絲繩或尼龍繩,滑槽寬度應(yīng)有充分的曠量。02%FS;遲滯±002%FS;重復(fù)性0.03%FS;精度(4)如果需要回控信號,應(yīng)采用非接觸位移開關(guān)代替行程開關(guān),這樣不會發(fā)生誤信號。因?yàn)榈趵K的傳中國煤化An與無涂層的為0.01mm的有機(jī)涂擺動量較大(±1.5cm),所以應(yīng)在標(biāo)尺某一個(gè)平面CNMHG上多安裝2個(gè)光電管,按邏輯或相關(guān)的關(guān)系輸出信(3)受力端面應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟?以減少粘稠介質(zhì)的中國煤炭第28卷第11期2002年11月影響。水煤漿的粘度一般為900~1000厘泊,實(shí)踐于激光波長,能充分吸收激光能量。激光的強(qiáng)度與證明∞5.8cm就可以忽略介質(zhì)粘度的影響。發(fā)射距離的平方成反比,能克服較長距離的衰減。(4)這種通過壓力轉(zhuǎn)換液位的儀表只能用于靜(3)單色性好波長范圍Δ<103A;相干性好,態(tài)測量,不能用于動態(tài)測量。相于長度達(dá)幾十厘米,而普通光的相干長度只有零3超聲波液位計(jì)點(diǎn)幾毫米。由這2個(gè)特點(diǎn)形成的時(shí)間相干具有最明顯、最準(zhǔn)確和最理想的干涉條紋。超聲波液位計(jì)適應(yīng)條件應(yīng)以能否收到反射波為(4)相位測量法是檢測干涉條紋數(shù)量,以λ/4作準(zhǔn)。對于動態(tài)液面要計(jì)算由于液面波動造成反射線為長度單位(A=634m),適于近距離測量。測量范的偏移后,能否落到接收探測器上。我們曾用超聲圍在1~60m,漿位測量在此范圍。儀器測量精度±波測液位,平靜液面還可以,略有波動便找不到回nmo波。而實(shí)際上被攪拌的水煤漿液面呈旋渦狀,沒有(5)測量現(xiàn)場漿罐有時(shí)蒸汽彌漫,紅色的激光柱直接反射波。雖然在眾多反射波中總有被收到的,能夠克服這一點(diǎn)。激光發(fā)射到蒸汽中的小顆粒上能但我們無法確定該回波是幾次回波,這個(gè)回波是從夠繞射達(dá)到液面。哪一點(diǎn)反射回來的。所以我們無法找到1個(gè)數(shù)學(xué)模型作統(tǒng)一處理,實(shí)踐證明超聲波測液位使用面太6水媒漿漿位儀的特點(diǎn)激光水煤漿漿位儀除具有一般智能儀表的功能外,還具有如下功能4微波測量(1)具有檢測流量的功能,可省去電磁流量計(jì)。微波頻率范圍300MHLz~300GHz,微波測量液因?yàn)閺囊何坏母叨瓤梢哉鬯銤{的總儲量,從液位的位的原理與超聲波類似,即測發(fā)射波返回的時(shí)間瞬時(shí)變化量可以折算瞬時(shí)流量,從液位的某時(shí)間段另一種是測反射波的衰減量,依據(jù)衰減量換算液位。的積分可以得到累積流量。通過以下分析可知其頻率特性不適應(yīng)于水煤漿測試(2)兼作流量計(jì)的測量誤差分析。激光測量誤環(huán)境。差是一個(gè)讀數(shù)單位,測量誤差在整個(gè)量程內(nèi)不變。(1)微波具有定向幅射,遇到各種障礙物易于測量精度±1mm;電磁流量計(jì)測量誤差隨時(shí)間增加反射,當(dāng)其波長遠(yuǎn)小于被測物體時(shí),繞射能力差,這絕對誤差增大,測量誤差2%。是我們所希望的。因?yàn)槟壳拔⒉y量液位均在其低對于正在攪拌的水煤漿測量分析比較麻煩。其頻段范圍,所以仍然存在一個(gè)找反射波的問題原因,一是被攪拌的水煤漿由2個(gè)分運(yùn)動(水平旋轉(zhuǎn)(2)測器的張角最小為40°~60°,如果探測器和上下運(yùn)動)合成,形成1個(gè)漏斗狀漩渦,漩渦的斜安裝于4m高的漿罐頂部,那么連罐外面的物體也度隨液面升高而減少,并且漩渦的斜度還與水煤漿起被檢測,顯然信號不真實(shí)的粘度、濃度有關(guān)。二是激光光柱射在漩渦的斜面(3)介質(zhì)對微波的吸收與介質(zhì)的介電常數(shù)成正上,斜率不穩(wěn)定,造成一定的誤差。三是攪拌葉輪之比,水煤漿含有30%的水分,水的介電常數(shù)為80。間的距離形成漩渦斜面上的互相間的波動造成的誤由于水分子極易極化,所以水對微波的吸收作用非差,通過軟件濾波能夠減少一些誤差。也可以通過常強(qiáng)烈,將使反射波非常微弱。測液位升降的相對變化率以確定瞬時(shí)流量,減輕嶽渦斜率不穩(wěn)定帶來的影響。激光測量的優(yōu)越性電磁流量計(jì)測動態(tài)水煤漿,由于壓力變化讀數(shù)(1)激光的方向性強(qiáng),具有高度平行度,在十幾也不穩(wěn)定,但是測量精度并沒有變化這一點(diǎn)優(yōu)于激千米處的擴(kuò)散范圍不到幾個(gè)厘米。由此可以制出光水煤漿漿位儀。兩種不同性質(zhì)測量儀器在其各自o3mm的激光束,發(fā)射到液面上也是這樣大的小圓范圍的優(yōu)越性可起互補(bǔ)作用。點(diǎn),并以此作為測量參數(shù)(2)激光束射到劇烈旋轉(zhuǎn)的水煤漿斜面上任何中國煤化工上下限報(bào)警。位置,只要斜度不超過90°便能正常工作。水煤漿CNMHG下數(shù)據(jù)。H,。2cm的圓孔通過探對于光而言是粗糙黑色流體,并且在線度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大測器在罐外1-2m處,能夠有效地保護(hù)探測器幾種水煤漿漿位儀的比較研究