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雷达液位计在番茄酱的水力流送工艺中的应用现状与注意事项

编辑: 来源: 发布时间:2021-09-22 10:07:57

 摘 要 随着农产品加工业水平的提高,对测量仪表的精度和可靠性提出了更高的要求。文章对雷达液位计的工作原理、应用状况、注意事项进行了先容,希望为相关从业人员提供帮助。

 
长期以来,在番茄酱的水力流送工艺中,水力输送系统物位的高低完全依靠人工观察,受人员因素影响,可靠性低,无法做到实时跟踪,易出现水处理系统溢料、跑料,造成原料和资源的浪费、生产环境污染,增加了生产成本。结合生产情况,选用合适的测量仪表替代人工观察,可以提高生产的可靠性和连续性,降低生产的劳动强度。非接触液位检测是目前连续液位检测zui有潜力的产品,对比其他方法,该项技术显示出zui大的增长比例及技术优势。文章中选用德国 E+H品牌FMR10系列雷达液位计进行连续非接触式物位测量,具有低维护、高性能、高精度、高可靠性、使用寿命长等优点。 
 
1 FMR10 雷达液位计
FMR10是基于行程时间原理(ToF)工作的“俯视式”测量系统,见图1。天线发射雷达脉冲信号,信号在介质表面发生发射,反射信号又被仪表接收,测量参考点(过程连接)至介质表面间的距离。 
 
2 FMR10雷达物位计在水力流送系统中的应用
液位测量计在化工生产中使用较为广泛,常见的有就地指示液位计,如磁翻板液位计、玻璃管液位计、远传式液位计,如浮筒式液位计、静压式液位计、雷达式液位计、超声波式液位计等。在番茄加工水力流送系统中,zui常见的浮球式液位计,仅用于水池高低液位报警和离心泵的启停,可靠性低,故障率较高。在番茄加工水力流送系统中,水和物料混合在流送槽内流动,掺杂有泥沙和番茄秧,情况较复杂,就地指示液位计、浮筒式液位计和静压式液位计在此不适用,需要一款测量精度高、非接触式的液位计。常用的非接触式液位计有雷达式液位计和超声波式液位计,超声波是机械波,其传播速度与传播媒介的状态密切相关,故受影响的条件(温度、压力等)较多;而雷达液位计发射的是雷达波,波速与环境温度、烟雾、压力等没有关系。因此,引入FMR10雷达液位计,进行番茄水力流送系统的连续非接触式物位测量。FMR10 雷达液位计为非接触式、可连续测量的测量仪表,精度等级高,测量精度误差范围±5 mm,测量范围较大,zui大测距可达8 m。
 
在番茄水力输送系统中可将该传感器用于流送槽液位的测量,流送槽深度为1 000 mm,当料位达到980 mm时关闭进水阀门和放料阀。放料调节阀由流送槽料位信号 PID 连锁控制,在 PLC系统中将流送槽目标值设定为 960 mm,当料位低于 960 mm 时打开放料阀,确保流送槽内水和物料的平衡,使生产连续平稳运行。该传感器还可用于水池液位测量,水池深度 4 m,正常情况下有 1 台三级水泵始终启动(A/B/C3 台泵可自由切换),当液位达到 3 200 mm 时启动备用 B 泵,当液位升高至 3 600 mm 时启动备用 C 泵,当液位降低至1000 mm 时停止备用 B 泵和 C 泵,当液位降低至 500 mm 时
停止所有水泵。
工作原理图
3 计水力流送系统中FMR10雷达物位的特点
测量精度高,测量范围较大,不受介质影响;整体 PVDF材质的外壳可以在户外安装使用,密封接线和整体封装电子部件完全防水;具备蓝牙功能,通过手机app即可完成调试校准,方便快捷;操作简单,简单设置 3个主要参数即可满足大多数应用要求。
 
 4 FMR10雷达物位计在水力流送系统中的调校
(1)可通过 smartblue 蓝牙连接后确认设备信息,如状态信号、输出电流、物位、距离等,见图2。
雷达液位计设备信息界面和基本设置界面以及高级界面
(2)基本设置。可更改设备位号、距离单位,根据现场实际情况进行空标和满标设置,见图3。 
 
(3)高级设置。①可设置评估灵敏度,一般选择高电平(小的液位信号和干扰都能很好的被识别);②可设置速度变化,根据被测物位的希望选择进料或出料速度,如对液位控制要求较高,一般选择快速>1m(40 in)/min,会实时跟踪,液位刷新频率0.5 s;如需通过液位控制电机的频率,一般选择标准<1 m(40 in)/min,液位刷新频率 2 s,对电机起到保护作用。 ③可设置输出模式,如需显示罐体或者料仓剩余的空间,选择空高模式;如要显示当前的实际液位,选择物位(线性化值)模式,一般常用选择物位(线性化值)模式。见如图4。 
 
5 FMR10雷达物位计安装及注意事项
安装方式如图5。
雷达液位计安装方式
注意事项:①测量水力流送系统液面与液位计探头要保持垂直;②安装应高于水力流送槽壁 400 mm,zui佳位置是流送槽正中间,可避免流送槽壁对雷达波的干扰;③液位计不能安装在出料口上方,尽可能减少因漩涡和气泡造成雷达波回传衰减,液位测量不准确;④仪表在户外安装使用时,建议安装防护罩,避免阳光直射,在炎热气候的地区要特别注意。 
 
6 FMR10雷达物位计常见问题处理及日常维护
FMR10 雷达物位计在应用过程中,也会出现一些问题,如测量值跃变、测量值无变化、输出超量程等。现将易出现的故障列举如下: ①测量值在一定区间内来回跃变。应排查是否被测液面不稳定,或雷达液位计探头上有异物附着,如水珠,会使测量结果出现波动;②测量值无变化。雷达波回传距离一致,应检查液位计探头下方有无遮挡物;③输出超量程。出现此类情况可能是雷达液位计探头与液面不垂直;液面有扰动,或有泡沫;雷达探头上异物附着,需调整探头方向、清洗探头等。
 
FMR10雷达物位计主要由电子元件和探头构成,一体式构造,在使用中极少发生故障。使用中偶尔会遇到探头有黏着物,只要定期检查和清理,且清理时忌用硬度过大或含油污的布擦拭,以免造成探头损伤或失波。 
 
7 结语
FMR10雷达物位计的应用,解决了多年来番茄酱生产水力输送系统物料平衡控制的难题,使生产连续平稳,提高生产效率,效果显著,且质量可靠,维护少,可广泛用于番茄加工水力输送系统中的液位测量。

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