房建賓

北新集團(tuán)建材股份有限公司

超聲波液位計(jì)在石膏板制造業(yè)的應(yīng)用

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隨著現(xiàn)代石膏板制造的技術(shù)發(fā)展，逐漸采用非接觸式超聲波液位計(jì),代替?zhèn)鹘y(tǒng)接觸式電容式物位計(jì)，連續(xù)跟蹤罐體內(nèi)液位的變化，這樣不僅提高了數(shù)字信息化水平，而且達(dá)到較好的使用效果。本文以石膏制造配料的紙漿罐檢測(cè)為例，簡(jiǎn)要的介紹了超聲波液位計(jì)在現(xiàn)代石膏板生產(chǎn)線的應(yīng)用。

超聲波液位計(jì)；石膏板；制造；應(yīng)用

在石膏板生產(chǎn)過(guò)程中，紙漿是石膏板成型配料工序中不可缺少的濕料之一，紙漿罐內(nèi)液位的測(cè)量必須精確，一旦出現(xiàn)測(cè)量裝置誤報(bào)警，操作人員再?zèng)]有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將導(dǎo)致罐內(nèi)紙漿用空的現(xiàn)象，從而造成停機(jī)，石膏板連續(xù)生產(chǎn)也就中斷。另一方面，液位測(cè)量不準(zhǔn)確，需要操作人員去查看紙漿用量情況，及時(shí)人為補(bǔ)加紙漿，防止罐內(nèi)紙漿用空，這也增加了人的工作量。

目前，紙漿罐使用的物位計(jì)為電容式物位計(jì)，是利用5電極（敏感元件）把物位變化直接轉(zhuǎn)換成電容量的變化，圖1為紙漿罐電容式物位計(jì)示意圖。

圖1 電容式物位計(jì)示意圖

上述電容式物位計(jì)，是一種接觸式測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝要求低，則只能定點(diǎn)測(cè)量出液位是否達(dá)到上限（高料位計(jì)4）、下限（低料位計(jì)2）或者某一個(gè)特定位置（中料位3）。當(dāng)液位觸及4高物位計(jì)電極5，高物位計(jì)發(fā)出一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，物位高度達(dá)到高料位。同理，中料位和低料位檢測(cè)亦是如此。但是，測(cè)量像紙漿這樣的液體，由于其粘度較高，含有纖維狀物，液位下降后，電極表面仍會(huì)粘附一層被測(cè)介質(zhì)，造成虛假液位示值而誤報(bào)警，嚴(yán)重影響測(cè)量精度。為了解決上述問(wèn)題，選擇一種新的紙漿物位測(cè)量裝置是有必要的。圖2所示超聲波物位計(jì)示意圖。

圖2 超聲波物位計(jì)示意圖

圖2所示，超聲波物位計(jì)測(cè)量紙漿物位變化。此種測(cè)量方法，不需要接觸紙漿液體，不受紙漿粘度，纖維狀物的影響，通過(guò)超聲波束3測(cè)量液面高度，實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量。另外，該測(cè)量屬于連續(xù)測(cè)量，能持續(xù)實(shí)時(shí)反應(yīng)液面的高度變化。設(shè)當(dāng)前液面高度H，H≥h1時(shí)，達(dá)到紙漿滿罐的液面高度，模擬高料位定點(diǎn)，我們認(rèn)為是高料位；H≤h2時(shí)，達(dá)到紙漿罐中間液面高度，模擬中間料位定點(diǎn)，認(rèn)為是中料位；H≤h3時(shí)，達(dá)到紙漿罐將要空罐的液面高度，模擬低料位定點(diǎn)，認(rèn)為是低料位。這樣不僅可以模擬定點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警提示，還能持續(xù)的跟蹤紙漿液位的變化，一方面實(shí)時(shí)反應(yīng)給操作人員液面高度數(shù)據(jù)，提高數(shù)字信息化水平，另一方面完全避免虛假液位示值而誤報(bào)警造成紙漿用空而停機(jī)的現(xiàn)象，達(dá)到較好的預(yù)期效果。

上述的改造，完全避免液位測(cè)量不準(zhǔn)確罐內(nèi)紙漿用空從而造成停機(jī)的現(xiàn)象，停機(jī)次數(shù)減少，設(shè)備開(kāi)機(jī)率大大提高。同時(shí)，板頭板尾數(shù)量相對(duì)也減少，很好的提高了產(chǎn)品的合格率。另一方面，液位情況完全不用人去實(shí)時(shí)查看，檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到上位監(jiān)控，減少了人的勞動(dòng)量，同時(shí)根據(jù)液位高度，自動(dòng)補(bǔ)加紙漿，提高了生產(chǎn)線信息數(shù)字化和自動(dòng)化水平。

房建賓男1987年8月出生，助理工程師，北新集團(tuán)建材有限公司從事機(jī)電設(shè)備管理工作。