Selección y aplicación del medidor de nivel de material por radar en plantas de cemento

Descripción general El parámetro de nivel de la nueva línea de producción de cemento por vía seca es uno de los principales parámetros de medición para el control de la producción. Con la mejora del nivel de automatización de la producción de cemento y los requisitos de confiabilidad del sistema de control, el papel de la medición y el control del nivel de material está adquiriendo cada vez mayor importancia, lo que desempeña un papel muy importante en el control y la gestión de la producción. Existen muchos métodos para la detección de nivel, como el tipo de contacto, el tipo sin contacto, el tipo límite, el tipo continuo, la detección de nivel 3D, etc. La medición de nivel de la línea de producción de cemento se basa principalmente en la medición del nivel de sólidos, y también hay una pequeña cantidad de medición del nivel de líquidos. Los materiales sólidos son principalmente materiales en bloque, materiales granulares y materiales en polvo. La constante dieléctrica, la densidad aparente, la temperatura y el contenido de humedad de estos materiales son diferentes, y los requisitos para los instrumentos de medición también son diferentes. Con el desarrollo de la tecnología de instrumentos de medición de nivel, los métodos de medición anteriores, como el tipo de contacto y el tipo límite, rara vez se han utilizado en el control de la producción. En la nueva línea de producción de cemento, los instrumentos de medición de nivel son principalmente medidores de nivel por radar. Características del medidor de nivel por radar. Los medidores de nivel por radar comenzaron a utilizarse a finales de la década de 1990. El rango de frecuencia de las microondas es de 300 MHz a 300 GHz, y su velocidad de propagación es similar a la de la luz. Su gran poder de penetración, la velocidad de transmisión no se ve afectada por el polvo, el vapor ni los componentes del medio, y la atenuación de la transmisión es baja. El medidor de nivel por radar utiliza el principio de ecometría. La antena transmisora ​​transmite microondas al objetivo medido, y las microondas reflejadas por este son recibidas por la antena receptora. El procesador de señales compara la señal transmitida con la señal recibida para calcular la distancia medida. Dado que las microondas presentan atenuación y reflexión por interferencias en su trayectoria de propagación, la clave de la medición reside en poder recibir el eco reflejado e identificar el eco efectivo. La energía del eco recibido está relacionada con la eficiencia de transmisión y recepción de la antena y su potencia de radiación, por lo que el diseño y la forma de la antena del medidor de nivel por radar son cruciales. La energía del eco recibido está relacionada con las propiedades dieléctricas de la superficie del material. Cuanto mayor sea el valor de la constante dieléctrica ε, mayor será la reflectividad y mayor la intensidad del eco. Cuando el valor de la constante dieléctrica ε es bajo, el material absorberá parte de la energía de microondas y la intensidad del eco también es baja. Por lo general, se requiere el valor de la constante dieléctrica ε del material a probar: líquido es ε > 1,8, sólido ε > 2,5. El valor de la constante dieléctrica del sólido de la planta de cemento ε > 2,5, el valor de la constante dieléctrica ε del cemento es 3. Los medidores de nivel de radar generalmente se dividen en dos categorías: radar de pulso (Pulso) y radar de onda continua de frecuencia modulada (FMCW). Las ocasiones de monitoreo de procesos utilizan principalmente medidores de nivel de radar de pulso. Los medidores de nivel de radar de pulso utilizados actualmente se dividen en baja frecuencia y alta frecuencia. En comparación con el medidor de nivel de radar de pulso de baja frecuencia, el medidor de nivel de radar de pulso de alta frecuencia tiene las siguientes ventajas: alta energía, pequeño ángulo de haz, tamaño de antena pequeño y alta precisión. Sin embargo, el radar de baja frecuencia tiene baja energía y energía dispersa, por lo que el ángulo de lanzamiento es grande y la directividad es pobre. La longitud de onda del radar de 26 GHz es de 11 mm y la longitud de onda del radar de 6 GHz es de 50 mm. Cuando el medidor de nivel de radar mide el nivel del material, la reflexión de la onda del radar proviene principalmente de la reflexión difusa de la superficie del material. La intensidad de la reflexión difusa es proporcional al tamaño del material e inversamente proporcional a la longitud de onda. 3 Selección del medidor de nivel de radar En fábricas de cemento, silos de piedra caliza, silos de yeso, etc. para almacenar materiales a granel, silos de clínker para almacenar materiales granulares, silos de homogeneización de harina cruda, silos de cemento, silos de escoria de carburo, etc. para almacenar materiales en polvo. Los materiales almacenados son diferentes y los instrumentos seleccionados también son diferentes. Cuando se utiliza para medir el nivel del cuerpo de almacenamiento de materiales a granel y materiales granulares, debido a que estos materiales están densamente empaquetados en el almacenamiento, la constante dieléctrica es estable y la intensidad de la reflexión de microondas es alta. El polvo generado por los materiales sólidos durante el proceso de alimentación es mucho menor que el de los materiales en polvo y tiene poco efecto en la atenuación de las señales acústicas del radar. Según el ángulo de reposo del material y las condiciones de la superficie formadas durante la alimentación y descarga, tras determinar el alcance efectivo, se utiliza un medidor de nivel de radar con una antena de varilla o bocina.

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