淺談料位開關在水泥廠應用

在現代水泥廠的物料存儲中，料位計用于測量儲庫（料倉）物料實際高度，料位開關用于檢測儲庫（料倉）的高料位。料位開關是*的現場儀表，它能夠有效防止料位計在波動不準和故障時出現物料滿倉的情況，但往往由于設計選型不準確，使其不能在水泥廠中得到很好的應用。特別是國內自動化程度不高的水泥企業，業主會產生料位開關無用的錯誤觀念，為節約投資成本取消料位開關，后在生產中只能依靠崗位巡檢工原始的人工測量的方法，頻繁巡檢防止滿倉，消耗了大量的人力。現代的水泥制造工藝對自動化控制要求越來越高，只有合理選擇并應用料位開關才能保證物料存儲的安全可靠，確保連續穩定生產。

料位開關主要有阻旋式、電容式、音叉式、射頻導納式等幾種類型，在水泥廠中應根據物料的性質、形狀、溫度選擇不同類型的料位開關。

• 阻旋式料位開關常用于固態物料（包括粉狀、粒狀等），它由同步電機，斷電器，葉片和過載檢測機構等部分組成。當物料的料位上升使葉片的轉動受到阻擋時，檢測機構便圍繞主軸產生旋轉位移。此位移首先使一個微動開關動作，發出有料的信號。隨后另一個微動開關動作，切斷微電機的電源使其停止轉動。它具有結構簡單，運行可靠，安裝使用方便的特點。它在水泥廠中的收塵器灰斗、斗提底部等地方應用比較廣泛，也常用于粉狀物料料倉的料倉的高料位檢測；
• 電容式料位開關常用于塊狀、顆粒狀、粉末狀及液態物料，它是基于電容技術，將無線電頻率施加在探頭上，對周圍的環境進行連續分析，由于所有介質的介電常數和導電性均不同于空氣，當探頭接觸到介質時所引起的微小電容量的變化被電路檢測并轉換成開關信號輸出，它在水泥廠的原料庫、生料庫、熟料庫、水泥庫等地方用做高料位監控，可以有效預防料位計出現故障時的滿倉情況發生。粘性物料容易粘連到探頭而引起誤動作，因此這種粘性物料不適合使用電容式料位開關。
• 音叉式料位開關廣泛用于工業現場，它不怕掛料不怕沖擊，靈敏度高。音叉式料位開關的工作原理是通過安裝在音叉基座上的一對壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動。當音叉與被測介質相接觸時，音叉的頻率和振幅將改變，這些變化由智能電路來進行檢測，處理并將之轉換為一個開關信號。音叉式物位開關通常采用側裝（在倉壁側面安裝）方式安裝，若大顆粒物料堆積在兩極之間，會引起誤動，因此該料位開關較適合粉料和小顆粒物料的測量。
• 射頻導納式物位控制器是利用高頻技術，由電子線路產生一個小功率射頻信號于探頭上，探頭作為敏感元件，將來自物位介電常數引起的信號變化反饋給電子線路，由于這些變化包括電容量和電導量的變化，因而電子線路處理的是容抗和阻抗的綜合變化信號，進行處理后轉換成開關量信號輸出。它是在電容測量的基礎上發展起來的，防掛料性能更好，工作更加可靠，測量更加準確。射頻導納料位開關可用于各種存儲庫、篦冷機灰斗、斗提底部等地方。

在水泥廠中，各種儲庫（料倉）的料位開關一般安裝在頂部，料位開關的探桿長度需要根據料位開關安裝點與下料點的距離、物料的休止角綜合來確定。水泥廠的物料主要有石灰石、粘土、鐵粉、石膏、煤、生料、熟料、水泥等，不同種類的物料落料的休止角也不一樣，物料落料的示意圖如下圖所示：

L為料位開關探桿長度，R為料位開關的安裝位置距離下料點距離（此距離可根據現場實際情況適當調整），探桿長度為：L=R*tan?，水泥廠中料位開關通常安裝在下料點與庫壁的中心位置，可計算出探桿長度與庫的直徑(D)關系為：L=D/4*tan?，由此可得不同物料的料位開關探桿長度與庫的直徑的關系見下表：

若料位開關的探桿長度選擇不合理，就會造成對物料的滿倉情況監控不準確。合理正確的選擇料位開關，對物料存儲的安全性起到很重要的作用，同時還能節省大量的人力，提高生產效率。

在水泥廠的實際使用中，很難找到一種理想而適用的料位開關，在實際選用中要根據使用場所合理選擇，同時要精心維護、定期校驗，這樣才能保證料位開關可靠工作。