Sélection et application d'un indicateur de niveau de matériau radar dans une cimenterie

Aperçu Le paramètre de niveau de la nouvelle ligne de production de ciment par voie sèche est l'un des principaux paramètres de mesure pour le contrôle de la production. Avec l'amélioration du niveau d'automatisation de la production de ciment et les exigences de fiabilité des systèmes de contrôle, la mesure et le contrôle du niveau de matériau jouent un rôle de plus en plus important, jouant un rôle crucial dans le contrôle et la gestion de la production. Il existe de nombreuses méthodes de détection de niveau, telles que la détection par contact, sans contact, par limite, en continu, en 3D, etc. La mesure de niveau sur la ligne de production de ciment repose principalement sur la mesure du niveau solide, avec également une faible mesure du niveau liquide. Les matériaux solides sont principalement des blocs, des granulats et des poudres. La constante diélectrique, la masse volumique apparente, la température et la teneur en humidité de ces matériaux varient, tout comme les exigences en matière d'instruments de mesure. Avec le développement de la technologie des instruments de mesure de niveau, les anciennes méthodes de mesure, telles que la mesure par contact et par limite, ont été rarement utilisées pour le contrôle de la production. Sur la nouvelle ligne de production de ciment, les instruments de mesure de niveau sont principalement des jauges de niveau radar. Caractéristiques des jauges de niveau radar : Les jauges de niveau radar ont commencé à être utilisées à la fin des années 1990. La gamme de fréquences des micro-ondes s'étend de 300 MHz à 300 GHz et leur vitesse de propagation est celle de la lumière. Leur pouvoir de pénétration est élevé, leur vitesse de transmission est insensible à la poussière, à la vapeur et aux composants du milieu, et leur atténuation est faible. La jauge de niveau radar utilise le principe de la télémétrie par écho. L'antenne émettrice transmet les micro-ondes à la cible mesurée, et les micro-ondes réfléchies par la cible sont reçues par l'antenne réceptrice. Le processeur de signal compare le signal émis au signal reçu pour calculer la distance mesurée. Comme les micro-ondes subissent une atténuation et une réflexion parasite sur leur trajet de propagation, la clé de la mesure réside dans la capacité à recevoir l'écho réfléchi et à identifier l'écho effectif. L'énergie de l'écho reçu est liée à l'efficacité d'émission et de réception de l'antenne ainsi qu'à sa puissance de rayonnement. La conception et la forme de l'antenne de la jauge de niveau radar sont donc cruciales. L'énergie de l'écho reçu est liée aux propriétés diélectriques de la surface du matériau. Plus la constante diélectrique ε est élevée, plus la réflectivité et l'intensité de l'écho sont élevées. Lorsque la constante diélectrique ε est faible, le matériau absorbe une partie de l'énergie micro-ondes, ce qui entraîne une faible intensité de l'écho. La constante diélectrique ε du matériau à tester est généralement requise : liquide ε > 1,8, solide ε > 2,5. Dans une cimenterie, si la constante diélectrique solide ε > 2,5 est supérieure à 3, la constante diélectrique ε du ciment est de 3. Les jauges de niveau radar sont généralement divisées en deux catégories : radar à impulsions (Pulse) et radar à onde continue modulée en fréquence (FMCW). La surveillance des procédés utilise principalement des jauges de niveau radar à impulsions. Les jauges de niveau radar à impulsions actuellement utilisées sont classées en basse fréquence et haute fréquence. Comparé à la jauge de niveau radar à impulsions basse fréquence, la jauge de niveau radar à impulsions haute fréquence présente les avantages suivants : haute énergie, faible angle de faisceau, petite taille d'antenne et haute précision. Cependant, le radar basse fréquence présente une faible énergie et une énergie diffusée, ce qui entraîne un angle de lancement important et une faible directivité. La longueur d'onde du radar 26 GHz est de 11 mm et celle du radar 6 GHz de 50 mm. Lorsque le niveau radar mesure le niveau du matériau, la réflexion de l'onde provient principalement de la réflexion diffuse de la surface du matériau. L'intensité de cette réflexion est proportionnelle à la taille du matériau et inversement proportionnelle à la longueur d'onde. 3. Sélection d'un indicateur de niveau radar : Dans les cimenteries, les silos à calcaire, les silos à gypse, etc. pour le stockage de matériaux en vrac, les silos à clinker pour le stockage de matériaux granulaires, les silos d'homogénéisation de la farine crue, les silos à ciment, les silos à scories de carbure, etc. pour le stockage de matériaux pulvérulents. Les matériaux stockés sont différents, et les instruments sélectionnés le sont également. Pour mesurer le niveau du corps de stockage des matériaux en vrac et des matériaux granulaires, la densité de ces matériaux dans le stockage assure une constante diélectrique stable et une intensité de réflexion des micro-ondes élevée. La poussière générée par les matériaux solides lors de l'alimentation est bien plus fine que celle des matériaux pulvérulents et a peu d'effet sur l'atténuation des signaux acoustiques radar. En fonction de l'angle de repos du matériau et des conditions de surface formées par l'alimentation et le déchargement, après avoir déterminé la portée effective, un indicateur de niveau radar équipé d'une antenne tige ou cornet est utilisé.

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