磁致伸縮液位計主要由探測桿、電路單元和浮子3部分組成, 具有高精度和免維修兩大優(yōu)勢。由于磁致伸縮液位計電子元件密封在不銹鋼管體內(nèi),不受輻射的影響,因此是目前液位測量領(lǐng)域最為精確,便于安裝、維護,性能穩(wěn)定、可靠的成熟產(chǎn)品。故筆者選擇磁致伸縮液位計用于液位測量。浮子裝在探測桿上,內(nèi)裝有一組永磁鐵,該磁鐵可以沿著探測桿隨液位的變化而上下移動。
由于測量介質(zhì)特殊,是廢液和廢樹脂的液固混合物,若選型不當(dāng),會導(dǎo)致測量浮球被樹脂顆粒卡住,無法實現(xiàn)測量功能。因此在選擇測量浮球時需要考慮兩大因素,一是比重,二是浮球內(nèi)徑與探測桿的空隙間距。綜合考慮后,測量浮球比重選為0.63~0.75,以保證浮球始終浮在水面;浮球內(nèi)徑與探測桿的空隙間距按實際情況選取,需保證廢樹脂顆粒可自動滑落,使浮球始終能隨液位在探測桿上自由移動,不會被樹脂顆粒卡住和掩埋。
界面測量裝置不僅能實時測量廢樹脂和水的分界面,而且在廢樹脂下料過程中,為防止測量傳感器被樹脂掩埋,界面測量裝置設(shè)計為一體化在線裝置,具有實時測量、自動提升/下降、智能顯示及信號遠傳等功能。界面測量裝置主要由重量傳感器、鋼絲繩、微動裝置、顯示及控制裝置等組成。
探測過程是:界面測量裝置發(fā)出啟動測量信號,給出電動機正轉(zhuǎn)信號,在原點處開始放繩,當(dāng)重量傳感器降至廢樹脂界面時被樹脂托起而失重,鋼絲繩松弛,測量裝置得到該信號立即發(fā)出電機反轉(zhuǎn)命令,重量傳感器自動上升返回,直到重量傳感器上升到接近原點處,電機停轉(zhuǎn),重量傳感器回到廢樹脂槽頂原點位置,完成一次探測過程。由于該裝置配備了雙重光感系統(tǒng),因此智能電機傳動系統(tǒng)可以確保在重量傳感器接觸介質(zhì)表面的瞬間停止下降,無需額外的剎車裝置,而后改變電機的轉(zhuǎn)動方向并將料位信號變送輸出。
重量傳感器是界面測量裝置的核心和設(shè)計難點,如果傳感器重量較重,則測量時無法停留在樹脂界面上,會一直下降到樹脂下部,導(dǎo)致整個重量傳感器掩埋在樹脂中;如果重量過輕,會造成傳感器重量與鋼纜速度不匹配,造成鋼纜無法自動提升/下降。
因此,需要綜合考慮重量傳感器的外形尺寸、材料和重量,通過改變與樹脂接觸的面積,保持重量傳感器重量與鋼纜速度相匹配,樹脂界面計才能準(zhǔn)確測量廢樹脂和水的分界面。經(jīng)過多次改進測試,最終確定傳感器由圓柱形外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的配重塊構(gòu)成。傳感器以最佳方式匹配鋼纜3m/s的下降速度,且正好停留在分層面上鋼纜自動返回,精確實現(xiàn)了廢樹脂和水的界面測量。為方便運行人員操作,界面信號可引至PLC系統(tǒng)遠程操作界面測量裝置的測量模式,并進行遠程顯示和報警。
可在PLC系統(tǒng)上遠程啟動和停止樹脂界面計,并根據(jù)操作要求設(shè)置測量周期,在周期內(nèi),啟動樹脂界面計電機后,樹脂界面計就會不停地自動測量,周期一到,樹脂界面計自動停止測量。若不設(shè)置測量周期,則樹脂界面計啟動后只測量一次,并保存和顯示此次的測量結(jié)果,若需再次測量,可再啟動樹脂界面計。
為了最大限度地保證人員和設(shè)備的安全,界面測量裝置增加了軟件保護程序,一旦產(chǎn)生埋錘現(xiàn)象,裝置有3次試提程序,以避免強行提繩引起的斷纜現(xiàn)象。界面測量裝置不需要通過加裝另外的氣缸裝置或電動裝置進行非標(biāo)設(shè)備改造,極大地減少了設(shè)備成本,避免了非標(biāo)設(shè)備的加工制造,解決了實際工程測量問題。