超聲波液位計在石膏板制造業的應用

摘 要：隨著現代石膏板制造的技術發展，逐漸采用非接觸式超聲波液位計,代替傳統接觸式電容式物位計，連續跟蹤罐體內液位的變化，這樣不僅提高了數字信息化水平，而且達到較好的使用效果。本文以石膏制造配料的紙漿罐檢測為例，簡要的介紹了超聲波液位計在現代石膏板生產線的應用。

                在石膏板生產過程中，紙漿是石膏板成型配料工序中不可缺少的濕料之一，紙漿罐內液位的測量必須精確，一旦出現測量裝置誤報警，操作人員再沒有及時發現，將導致罐內紙漿用空的現象，從而造成停機，石膏板連續生產也就中斷。另一方面，液位測量不準確，需要操作人員去查看紙漿用量情況，及時人為補加紙漿，防止罐內紙漿用空，這也增加了人的工作量。

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

                上述電容式物位計，是一種接觸式測量，結構簡單，安裝要求低，則只能定點測量出液位是否達到上限（高料位計4）、下限（低料位計2）或者某一個特定位置（中料位3）。當液位觸及4高物位計電極5，高物位計發出一個開關量信號，物位高度達到高料位。同理，中料位和低料位檢測亦是如此。但是，測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，電極表面仍會粘附一層被測介質，造成虛假液位示值而誤報警，嚴重影響測量精度。為了解決上述問題，選擇一種新的紙漿物位測量裝置是有必要的。圖2所示超聲波物位計示意圖。

                圖2所示，超聲波物位計測量紙漿物位變化。此種測量方法，不需要接觸紙漿液體，不受紙漿粘度，纖維狀物的影響，通過超聲波束3測量液面高度，實現非接觸式測量。另外，該測量屬于連續測量，能持續實時反應液面的高度變化。設當前液面高度H，H≥h1時，達到紙漿滿罐的液面高度，模擬高料位定點，我們認為是高料位；H≤h2時，達到紙漿罐中間液面高度，模擬中間料位定點，認為是中料位；H≤h3時，達到紙漿罐將要空罐的液面高度，模擬低料位定點，認為是低料位。這樣不僅可以模擬定點，來實現報警提示，還能持續的跟蹤紙漿液位的變化，一方面實時反應給操作人員液面高度數據，提高數字信息化水平，另一方面完全避免虛假液位示值而誤報警造成紙漿用空而停機的現象，達到較好的預期效果。

                上述的改造，完全避免液位測量不準確罐內紙漿用空從而造成停機的現象，停機次數減少，設備開機率大大提高。同時，板頭板尾數量相對也減少，很好的提高了產品的合格率。另一方面，液位情況完全不用人去實時查看，檢測數據實時反饋到上位監控，減少了人的勞動量，同時根據液位高度，自動補加紙漿，提高了生產線信息數字化和自動化水平。

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