瀝青攪拌站

瀝青混合料攪拌站熱料倉的料位監(jiān)控是瀝青混合料生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)，為真實(shí)反映骨料在熱料倉中儲(chǔ)料的空間高度，防止缺料或溢料，最大限度地提高拌和站的生產(chǎn)效率，提高熱料倉工作的可靠性、穩(wěn)定性和精確度，需在熱料倉的適當(dāng)位置安裝料位計(jì)。

目前瀝青攪拌站熱料倉料位計(jì)主要分為2大類：一類是進(jìn)行監(jiān)控的開關(guān)式料位計(jì)，即當(dāng)料位達(dá)到預(yù)定的上、下限料位時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；另一類是對料位進(jìn)行精確測量的連續(xù)式料位計(jì)。本文分別敘述這2類料位計(jì)的工作原理，并針對攪拌站熱料倉的實(shí)際工況，推薦適宜的料位計(jì)。

開關(guān)式料位計(jì)

開關(guān)式料位計(jì)主要包括電容式料位計(jì)、阻旋式和阻移式料位計(jì)，以及音叉式料位計(jì)。

電容式料位計(jì)

電容式料位計(jì)是具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，其測量頭通常構(gòu)成電容器的1個(gè)極板，而另1個(gè)極板是待測物料。當(dāng)瀝青攪拌站熱料倉物料移向料位傳感器時(shí)，物料與料位傳感器的介電常數(shù)發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通和斷開。電容式料位計(jì)直接將料位的變化量轉(zhuǎn)換成電容的變化量，再轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，傳輸給顯示儀表進(jìn)行指示、記錄、報(bào)警或控制。

電容式料位計(jì)成本較低、安裝簡單，可在高溫、強(qiáng)茹附、強(qiáng)腐蝕、粉塵大的惡劣環(huán)境下進(jìn)行測量，目前瀝青攪拌站熱料倉使用較多的就是電容式料位計(jì)。但是電容式料位計(jì)存在測量范圍較小、測量重復(fù)精度較低(需定期維修和重新標(biāo)定)、工作壽命較短的缺點(diǎn)，因此需要新型料位計(jì)代替電容式料位計(jì)。

阻旋式和阻移式料位計(jì)

阻旋式和阻移式料位計(jì)由微型交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)減速后帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)。當(dāng)熱料倉中被檢測物料上升至葉片位置時(shí)，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)(或擺動(dòng))受阻，檢測機(jī)構(gòu)主軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位移。此位移首先使1個(gè)微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，并輸出1個(gè)開關(guān)信號(hào)。隨后另1個(gè)微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，切斷電動(dòng)機(jī)電源使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)(或擺動(dòng))。只要倉內(nèi)的料位不變，此種狀態(tài)便將一直保持下去。

當(dāng)熱料倉物料下降時(shí)，葉片阻力消失，檢測機(jī)構(gòu)主軸便依靠彈簧的拉力恢復(fù)到原始狀態(tài)，控制電動(dòng)機(jī)電源的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，使電動(dòng)機(jī)通電旋轉(zhuǎn)、葉片轉(zhuǎn)動(dòng)(或擺動(dòng))。隨后另1個(gè)微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作并輸出開關(guān)信號(hào)，只要沒有物料阻擋檢測葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)(或擺動(dòng))，此種狀態(tài)也將一直保持下去。針對不同比重的物料可調(diào)整葉片彈簧的拉力，物料比重大時(shí)將葉片彈簧的拉力調(diào)整至最強(qiáng)，反之則調(diào)整至最弱。

阻旋式和阻移式料位計(jì)具有技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、性能可靠、安裝簡便、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，混凝土攪拌站粉料倉的監(jiān)控多選用此類型的料位計(jì)。其缺點(diǎn)是安裝在瀝青混合料攪拌站熱料倉時(shí)，容易因受到物料沖擊而損壞。

音叉式料位計(jì)

音叉式料位開關(guān)利用熱料倉物料對音叉振動(dòng)的阻尼作用及壓電效應(yīng)原理進(jìn)行檢測，探測料位的傳感部分由音叉構(gòu)成，其自身具有固定的振動(dòng)頻率和振幅。當(dāng)音叉受到物料阻尼作用時(shí)，音叉停止振動(dòng)，由控制電路驅(qū)動(dòng)繼電器發(fā)出開關(guān)信號(hào)。

音叉式料位計(jì)適用于較輕的、干燥的、小粒度的物料，可適應(yīng)較惡劣工況且工作可靠，是料位開關(guān)中應(yīng)用最廣的產(chǎn)品。其缺點(diǎn)是遇到熱料倉骨料粒徑大、沖擊力大等情況時(shí)，容易造成損壞，導(dǎo)致測量精度失準(zhǔn)。

連續(xù)式料位計(jì)

連續(xù)式料位計(jì)有超聲波式料位計(jì)、激光料位計(jì)、放射性料位計(jì)、重錘探測式料位計(jì)、雷達(dá)波料位計(jì)、雷達(dá)導(dǎo)波料位計(jì)等幾種。其中超聲波料位計(jì)、激光料位計(jì)、放射性料位計(jì)均不適于粉塵較多的瀝青攪拌站熱料倉料位的測量，本文主要分析重錘式料位計(jì)、雷達(dá)波料位計(jì)和雷達(dá)導(dǎo)波料位計(jì)。

重錘探測式料位計(jì)

重錘探測式料位計(jì)主要由重錘(傳感器)和儀表組成，通過重錘測量熱料倉上部物料空間高度，間接計(jì)算出熱料倉內(nèi)的物料高度。重錘探測的各種信號(hào)由霍爾元件獲取，無機(jī)械觸點(diǎn)、運(yùn)行可靠。重錘由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過不銹鋼帶或鋼絲繩牽引吊在熱料倉倉頂，儀表控制重錘自動(dòng)、定時(shí)對料位進(jìn)行探測。每次測量時(shí)重錘從倉頂起始位置下降，碰到料面立即返回到倉頂?shù)却乱淮螠y量。儀表通過對重錘下降過程傳感器信號(hào)的處理，可得到熱料倉倉頂?shù)搅厦娴木嚯xh1，熱料倉高度H是由用戶預(yù)置的，用熱料倉高度H減去熱料倉倉頂?shù)搅厦娴木嚯xh1，便可得出料位高度并在儀表上顯示出來。

重錘探測式料位計(jì)檢測成本較低，安裝簡單。但重錘探測式料位計(jì)測量精度較差，存在人為誤差，且故障多、維修量較大、不耐沖擊。對于連續(xù)式瀝青混合料攪拌站，在骨料落入熱料倉過程中容易沖擊重錘，重錘鋼絲繩容易被拉斷，由此可影響正常生產(chǎn)，因此重錘探測式料位計(jì)僅適用于間歇式瀝青混合料攪拌站。

雷達(dá)波料位計(jì)

雷達(dá)波料位計(jì)是一種基于時(shí)間行程原理的 “俯視式”測量裝置，用于測量參照點(diǎn)與熱料倉物料表面之間的距離。其用于測距的雷達(dá)通常分為2類，即脈沖雷達(dá)和調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)。 脈沖雷達(dá)料位計(jì)安裝在熱料倉頂部，其探頭發(fā)射微波脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)接觸熱料倉物料表面后產(chǎn)生反射，反射的回波信號(hào)被雷達(dá)接收，并將其傳輸給電子部件。由微處理器對脈沖信號(hào)進(jìn)行分析處理，識(shí)別微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波信號(hào)。

調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)料位計(jì)同樣安裝在熱料倉頂部，其探頭同時(shí)進(jìn)行調(diào)頻連續(xù)波的發(fā)射和接收，發(fā)射的調(diào)頻連續(xù)波與熱料倉物料表面反射的回波之間產(chǎn)生相位差，經(jīng)傅立葉變換后得到頻譜。這個(gè)頻譜與測量距離成線性關(guān)系，因而可通過對鋸齒波的相位檢測得到高精度料位信號(hào)。 雷達(dá)波料位計(jì)利用穿透能力極強(qiáng)的微波穿透粉塵，不受蒸汽、高壓、高溫的影響，與被測物料沒有直接接觸，無須定期維修和重新標(biāo)定，是熱料倉料位檢測的發(fā)展趨勢。雷達(dá)波料位計(jì)安裝簡單，使用壽命長，基本免維護(hù)。但是對于瀝青混合料攪拌站開口式熱料倉，因雷達(dá)波i的微波脈沖有一定輻射角，波束容易與熱料倉加料料流相交，因此不適用于開口式熱料倉料位的測量，需要對現(xiàn)有開口式熱料倉進(jìn)行改進(jìn)。

雷達(dá)導(dǎo)波料位計(jì)

雷達(dá)導(dǎo)波料位計(jì)是以時(shí)域反射原理(TDR)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的雷達(dá)料位計(jì)，其雷達(dá)發(fā)出的高頻微波脈沖以光速沿鋼管或鋼纜傳播，當(dāng)遇到熱料倉被測物料表面時(shí)，雷達(dá)料位計(jì)的部分脈沖被反射形成回波，并沿相同路經(jīng)返回到脈沖發(fā)射裝置。脈沖發(fā)射裝置與被測物料表面的距離，同脈沖在此區(qū)間傳播的時(shí)間成正比，經(jīng)計(jì)算可得出料位高度。

雷達(dá)導(dǎo)波料位計(jì)與雷達(dá)波料位計(jì)的料位測量和計(jì)算方法相同。其不同之處在于，雷達(dá)導(dǎo)波料位計(jì)的高頻微波沿著鋼管或鋼纜傳播，其信號(hào)可消除外界干擾。但是雷達(dá)導(dǎo)波料位計(jì)的探棒容易受到熱料倉物料流動(dòng)的沖擊，影響測量精度，因此較少應(yīng)用于熱料倉的料位測量。