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深圳計為自動化技術(shù)有限公司
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計為振棒料位開關(guān)在氧化鋁料位測量中表現(xiàn)不俗
為便于大家理解，我們先介紹下氧化鋁料位測量的流程。數(shù)十年來，經(jīng)過研發(fā)人員的改進和創(chuàng)新，氧化鋁生產(chǎn)的技術(shù)和工藝也取得了突飛猛進的發(fā)展。在眾多的生產(chǎn)工藝中，冰晶石—氧化鋁融鹽電解法是電解氧化鋁行業(yè)所采用的主要生產(chǎn)工藝。該生產(chǎn)工藝以熔融冰晶石作為溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在950℃~970℃的高溫下，在電解槽內(nèi)的兩極上進行電化學反應(yīng)，即電解。電解氧化鋁的具體生產(chǎn)流程圖如圖1所示：
圖1 電解氧化鋁流程圖
在對氧化鋁進行電解時，需要對電解槽上方的氧化鋁料倉的料位進行監(jiān)控，當料位達到高位時，為便于對鼓風機進行控制，從而實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，需要將氧化鋁達到高位的信息向控制室發(fā)出報警，以便對鼓風機進行及時控制。但對于國內(nèi)氧化鋁廠家來說，氧化鋁料位測量一直以來都是氧化鋁生產(chǎn)中的一大痛點。據(jù)不少用戶反饋，其試用過的阻旋料位開關(guān)、射頻導納料位開關(guān)、音叉料位開關(guān)、單棒料位開關(guān)、光電開關(guān)等料位測量儀表，各種故障頻發(fā)，均不能穩(wěn)定可靠測量的需求。各料位開關(guān)其在測量中的具體應(yīng)用表現(xiàn)如下表所示：
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料位開關(guān)種類 |
常見故障現(xiàn)象 |
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阻旋料位開關(guān) |
1．葉片易被砸變形；2．加長管已被砸彎；3．經(jīng)常誤報警；4．使用壽命極短 |
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射頻導納料位開關(guān) |
1．探頭被砸變形；2．誤報警；3．測量不準確 |
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音叉料位開關(guān) |
1．叉體間易夾料；2．叉體被砸變形；3．誤報警 |
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單棒振棒料位開關(guān) |
1．探頭易被砸彎；2．誤報警 |
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光電開關(guān) |
在強磁場情況下無法使用 |
經(jīng)分析，造成上述料位開關(guān)無法正常使用的原因，是由氧化鋁行業(yè)的特殊性和對料位開關(guān)要求極高所決定的?？傮w來講，有以下幾點原因：
1．氧化鋁本身比重較大氧化鋁的比重為3.97g/cm3，是一種高硬度的化合物。如此高比重和堅硬的的物料勢必會對容器儲罐、接觸式料位開關(guān)帶來巨大沖擊，這也是料位開關(guān)屢屢被砸彎變形的重要原因。
2．現(xiàn)場磁場較強
由于電解氧化鋁是通過強大的電流在電解槽內(nèi)發(fā)生化學反應(yīng)而成，這就造成現(xiàn)場的磁場較強，較強的磁場無疑也對儀表提出了較高的要求。
3．生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境溫度較高
電解氧化鋁生產(chǎn)現(xiàn)場具有極高的環(huán)境溫度，這使得環(huán)境溫度范圍僅為40~60℃的國內(nèi)大部分廠家的儀表難以承受和可靠工作。
4．現(xiàn)場安裝條件苛刻
由于氧化鋁比重較大，氣力輸送過程中會產(chǎn)生較大的沖擊力，如果安裝位置選擇不當，就會使料位開關(guān)的探頭因撞擊而受損。一般來講，在安裝料位開關(guān)時，應(yīng)注意避開氧化鋁的主氣流方向，在側(cè)面選擇撞擊方向小、但又可以檢測到物料的位置進行安裝。
正是氧化鋁的特性和復(fù)雜的現(xiàn)場工況，使得料位開關(guān)經(jīng)常出現(xiàn)誤報警、被磁化死機無法工作等故障，使各生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)受到嚴重影響。正因為此，各廠家急需一款性能穩(wěn)定、高可靠性的料位測量產(chǎn)品。
為最大限度地降低料位測量不當對生產(chǎn)所造成的影響，山東一家大型氧化鋁集團決定委托石油化工學院，希望依靠教授們的專業(yè)經(jīng)驗，協(xié)助其攻破該測量難題。經(jīng)過該學院團隊對市場上現(xiàn)有料位開關(guān)的調(diào)研和評估，在其他行業(yè)擁有上佳表現(xiàn)和良好口碑的計為Tube-11振棒料位開關(guān)進入了他們的視野并引起了他們的注意。
在對眾多廠家不同類型的料位開關(guān)產(chǎn)品綜合對比后，該團隊人員對計為振棒料位開關(guān)的表現(xiàn)非常滿意。在與計為自動化多次溝通和有針對性試驗后，計為Tube-11振棒料位開關(guān)在安裝位置苛刻、現(xiàn)場磁場較強、現(xiàn)場環(huán)境溫度較高等工況環(huán)境中的應(yīng)用表現(xiàn)不俗。該集團遂決定批量購買計為Tube-11振棒料位開關(guān)應(yīng)用于氧化鋁料倉的料位測量中（現(xiàn)場應(yīng)用情況如圖2所示）。計為Tube-11振棒料位開關(guān)使用至今，探頭被砸彎現(xiàn)象很少發(fā)生，誤報警現(xiàn)象更是從未出現(xiàn)，其可靠的性能和過硬的質(zhì)量，遠超業(yè)主預(yù)期，廣受用戶好評。
圖2 現(xiàn)場圖片
與其它料位開關(guān)相比，計為Tube-11振棒料位開關(guān)在氧化鋁料位測量中為何有如此不俗的表現(xiàn)呢？
這是因為，作為計為自動化自主研發(fā)的國內(nèi)首款基于雙管設(shè)計的振棒料位開關(guān)，Tube-11振棒料位開關(guān)的振動探頭采用獨特的內(nèi)外嵌套設(shè)置的雙管設(shè)計，通過將內(nèi)外振動管的諧振頻率調(diào)節(jié)到完全一致，使得產(chǎn)品具有極高的檢測靈敏度和可靠性，最低測量密度可達0.02g/cm3。相比其他料位開關(guān)，計為Tube-11振棒料位開關(guān)主要有以下特點和優(yōu)點：
1．國內(nèi)首創(chuàng)的內(nèi)外雙管探頭設(shè)計，在提高檢測靈敏度和可靠性的同時，也使儀表的抗掛料能力顯著提高；
2．探頭在結(jié)構(gòu)上采用一體式結(jié)構(gòu)，材質(zhì)上采用壁厚較厚的不銹鋼，加長管采用較大的直徑，這些都使得產(chǎn)品具有較強的抗沖擊性，使得產(chǎn)品在氧化鋁的沖擊下不易彎曲變形；
3．耐高溫設(shè)計，最高可達250℃。有些元器件采用汽車級標準設(shè)計，環(huán)境溫度可達80℃，儀表耐溫遠高于同類產(chǎn)品，使儀表在高溫工況下應(yīng)用的可靠性大為提高；
4．按照SIL認證的要求，低溫漂、高精度的電子元器件被大量采用，電路和軟件的可靠性設(shè)計進一步加強；
5．電路部分模塊化設(shè)計，并且用灌封膠封裝，使產(chǎn)品在符合“三防”要求的同時，也使產(chǎn)品更換維修的效率大幅提升；
6．按照SIL認證要求設(shè)計的軟件，產(chǎn)品具有多種自動檢測、自動診斷、自我修復(fù)等功能，能夠準確定位故障信息，提高故障檢測效率，并能對一般故障自行修復(fù)；
7．儀表抗磁化能力較強，即使在強磁場環(huán)境下，依然能夠穩(wěn)定工作。
正是由于計為Tube-11振棒料位開關(guān)所具有的上述特點和優(yōu)點，使得計為Tube-11振棒料位開關(guān)在氧化鋁料位測量中擁有不俗表現(xiàn)。其在氧化鋁測量中所表現(xiàn)的高可靠性、質(zhì)量媲美進口產(chǎn)品但在性價比方面又遠超進口同類產(chǎn)品，在成功解決困擾氧化鋁行業(yè)料位測量控制難題的同時，深受眾多氧化鋁公司贊譽和青睞。
上一個案例：計為音叉液位開關(guān)被用作太陽能設(shè)備配套產(chǎn)品
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