輕飄低密度物料測量特別關注點

　　在大型過程自動化生產過程中，存在各種大小不一的儲罐。根據生產工藝段的不同，他們被命名為不同的名稱，比如在炭黑行業中就有接收罐、緩存罐、計量罐、成品罐等。不同的存儲罐存儲的物料特性不一。白炭黑行業主要的物料是二氧化硅，它分為沉淀法和氣相法，對應的生產物料特性區別很大。沉淀法生產的白炭黑密度相對大，而氣相法生產的白炭黑俗稱氣相二氧化硅，非常輕，密度約為0.03-0.05g/cm3，由于密度過于小，通常罐內會加濾袋防止物料揚起污染環境。與此同時，為了避免白炭黑壓實影響物料特性，通常會在儲罐中吹氮氣，這時儲罐內上方的物料常處于輕飄、翻滾、飛揚的狀態。

　　由于白炭黑的介電常數很低，電容式、射頻導納料位開關無法測量，雷達發射的電磁波回波信號因揚塵干擾容易丟波。針對這種工況，行業中通常會使用音叉料位開關作為測量方案，但是使用過程中往往因為沒有正確安裝，也會給現場測量帶來不小的麻煩。

　　音叉料位開關，采用的是音叉共振的原理。壓電陶瓷片驅動叉體振動，叉體具有較大的振幅。當物料接觸到叉體后，叉體的振幅減小，通過檢測這一物理量的變化，智能電路輸出開關報警信號。我們以計為Fork-11音叉料位開關為例，音叉叉體采取寬而薄的結構設計，經過精密調諧后，叉體達到諧振狀態，振動能量集中于叉體，振幅較大，能夠實現最低密度0.008g/cm3的料位測量，解決了類似氣相二氧化硅這種低密度料位測量的難題。但在實際的應用中，如果忽視以下兩個因素很容易給現場測量帶來不必要的困擾。

　　一、忽視插入深度（Disregard Insertion Depth）

　　音叉料位開關的振幅較大，叉體前段容易在物料中產生挖孔現象，導致叉體與物料接觸不充分。因此合理的插入深度是必須考慮的，以讓叉體能夠更多的伸入到罐內，與物料充分接觸。需要特別提醒的是，如果頂部空間受限無法進行頂部安裝，而采取側邊安裝時，需要充分考慮安裝面到管壁的距離，避免插入深度過短，如果在高溫環境下，隔熱層的厚度也是需要考慮進去的。

　　二、忽視安裝位置（Ignore Installation Location）

　　前面提到當罐內充氮氣后，易使罐內高位較輕的物料處于輕飄、飛揚、翻滾的狀態。而不合理的安裝位置，容易導致實際的物料堆積密度低于物料本身的密度。為了防溢罐，料位開關安裝在高位做高位報警。此時若料位開關正好安裝在該輕飄、飛揚、翻滾的區域，則會嚴重影響到音叉料位開關的可靠工作，出現時而能測時而不能測的情況。因此音叉料位開關不能安裝在輕飄、飛揚、翻滾的區域，而應該在物料落定的靜態區安裝，這樣才能保證測量的可靠性。

　　以上就是針對輕飄低密度物料測量在使用音叉料位開關時應該注意的事項。若您遇到類似工況，歡迎致電計為自動化，向計為工程師咨詢。