均化料仓、及均化料仓中物料料位的检测方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种均化料仓、及均化料仓中物料料位的检测方法。
【背景技术】
[0002] 聚乙烯的生产以乙烯、氢气等为原料在催化剂的作用下发生聚合反应，聚合反应 在环管反应器中进行，反应后的浆液经干燥处理与各种添加剂按一定比例在挤出造粒机中 熔融、混合，经水下切粒、干燥后送往后处理系统。后处理系统将干燥后的的物料产品经风 送系统送到均化料仓进行掺混，掺混后的合格颗粒经过旋转加料器，由均化料仓输送风机 送至包装或存储仓。均化料仓在生产过程中把不同品质(熔融指数)的物料掺混均匀使最终 产品达到满意的效果，化验室人员通过定期取样分析确定均化料仓中物料掺混是否均匀。
[0003] 在聚乙烯的生产过程中，由于原料组成的波动或反应条件的变化，而引起最终产 品性能品质的波动，进而可能导致最终产品质量不稳定。为了得到产品质量稳定的产品，在 包装前对一个时期内的产品进行掺混使其均化。均化料仓的设计使物料顺序装入均化料仓 后，在均化料仓内形成物性不同的多个料层，通过掺混件的多点均匀取料，在出料口得到组 成均匀的物料。可以看出，均化料仓在聚乙烯装置的重要性。其中，如何判断均化料仓中物 料的多少是能否实现有效均匀掺混的关键，并且物料的多少同时也参与旋转加料器的联 锁。在现有技术中，通常的做法是通过称重仪表检测均化料仓中的物料重量。针对较大的均 化料仓(例如容积为910m 3、高为23m、直径为7m的均化料仓），每个均化料仓下需要安装4个 称重传感器、以及配套的称重变送器及支撑环。如此，称重仪表的购置费用很高，安装维护 比较复杂。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种低成本的均化料仓、及均化料仓中物料料位的检测方 法。
[0005] 本发明一方面提供一种均化料仓，包括供物料在其中掺混的仓体;还包括:用于测 量物料的料位的超声波料位计，超声波料位计设置于仓体的顶部。
[0006] 根据本发明，还包括:控制所述仓体的进料口关闭的高音叉料位开关、以及控制所 述仓体的出料口关闭的低音叉料位开关;其中，高音叉料位开关和低音叉料位开关上下间 隔开地设置于仓体的侧壁上。
[0007] 根据本发明，高音叉料位开关和低音叉料位开关通过法兰连接于仓体。
[0008] 根据本发明，还包括:设置在仓体内并位于高音叉料位开关上方的第一遮挡板；以 及设置在仓体内并位于低音叉料位开关上方的第二遮挡板。
[0009] 根据本发明，超声波料位计的超声波探头沿仓体的直径方向至仓体的侧壁的距离 为仓体的直径的1/4。
[0010] 根据本发明，超声波料位计的变送器、高音叉料位开关和低音叉料位开关分别与 DCS系统通过信号线连接。
[0011] 根据本发明，超声波料位计为分体式超声波料位计。
[0012] 根据本发明，超声波料位计的超声波探头通过法兰连接于仓体。
[0013] 本发明另一方面提供一种均化料仓中物料料位的检测方法，包括如下步骤:通过 超声波料位计测量均化料仓中的物料的料位。
[0014] 根据本发明，还包括如下步骤:当料位达到高音叉料位开关的位置时，高音叉料位 开关发出电信号以停止进料；当料位达到低音叉料位开关的位置时，低音叉料位开关发出 电信号以停止出料;其中，高音叉料位开关和低音叉料位开关上下间隔地设置于均化料仓 的仓体的侧壁上。
[0015] 相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
[0016] 本发明的均化料仓，通过超声波料位计检测均化料仓的料位，相比较于现有技术 中使用的称重仪，因超声波料位计的费用低于称重仪而节约了仪表设备的采购成本，并因 超声波料位计的简单的、方便的安装方式而降低了安装成本。此外，也使得维护省时省力， 在一定程度上加快了均化料仓安装进度。
[0017] 本发明的均化料仓中物料料位的检测方法，通过超声波料位计测量均化料仓中的 物料的料位。相比较于现有技术中使用称重仪，因超声波料位计的费用低于称重仪而节约 了仪表设备的采购成本，并因超声波料位计的简单的、方便的安装方式而降低了安装成本。 此外，也使得维护省时省力，在一定程度上加快了均化料仓安装进度。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的均化料仓的一个实施例的示意图；
[0019] 图2是超声波探头的理想衰减曲线图。
[0020] 在附图中，I表示连锁;LAH表示高报警;LI表示液位指示;ULTRA表示超声波液位 计;VIBR表示音叉料位开关。
【具体实施方式】
[0021] 如下参照附图描述本发明的实施例。
[0022]参照图1，本发明的均化料仓的一个实施例，具体地，为聚乙烯均化料仓。其包括供 物料在其中掺混的仓体1以及用于测量物料的料位的超声波料位计LT，超声波料位计LT设 置于仓体1的顶部。在本发明中，以图1所示的定向为准，由上至下的方向即为由仓体1的顶 部至底部的方向。
[0023]其中，均化料仓的仓体1的容积为910m3，高为23m。仓体1具有第一进料口 2，供来自 挤出造粒机的物料进入仓体1内，第一进料口 2的管口尺寸为10"。仓体1具有出料口3,供仓 体1内的物料排出仓体1，出料口的管口尺寸为24"。仓体1还具有第二进料口 4，其与出料口 3 连通，以使由出料口 3排出的物料进入到仓体1再次掺混，第二进料口 4的管口尺寸为4"。当 然，仓体1还可具有第三进料口 5，其与其他均化料仓的出料口连通，以使经其他均化料仓掺 混后的物料进入到仓体1中再次掺混，第三进料口 5的管口尺寸为10"。
[0024]超声波料位计LT是一种利用了超声波方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的 声能等特点而设计开发的用于测量料位的仪表。在本实施例中，超声波料位计LT包括超声 波探头和变送器。超声波探头向物体表面方向发射超声波脉冲，物体反射部分回波。该反射 回波被同一超声波探头探测，变送器将该回波转换成电信号。变送器与DCS系统通过信号线 连接，将该电信号传输给DCS系统，由此实现对料位的连续监测和监控，并进一步可获知仓 体1内的物料的多少，以使工作人员随时了解料位的变化并且可选地根据该料位的变化人 工地或自动化地做出相应的调整。其中，脉冲传送与接收时间（波的运动时间）是与超声波 探头和物体表面的距离成正比的。变送器检测该时间，并根据已知的声速计算出被测距离。 距离D通过声速c和运行时间t被表示，公式为D = ct/2 [0025]其中D:超声波探头所测料位距离。单位:m [0026 ] c:经温度补偿后的声速值。单位:m/s
[0027] t:测量范围内的运行时间。单位:s
[0028] 据此，本实施例的均化料仓，通过超声波料位计LT检测均化料仓的料位。相比较于 现有技术中使用的称重仪，因超声波料位计LT的费用低于称重仪而节约了仪表设备的采购 成本，并因超声波料位计LT的简单的、方便的安装方式而降低了安装成本。此外，也使得维 护省时省力，在一定程度上加快了均化料仓安装进度。综上，本实施例的均化料仓，通过使 用超声波料位计LT，解决了现有技术中存在的三个问题:一是设备及时就位安装问题，二是 降低检测仪表及设备的安装难度，使现场安装方便;三是节约了成本。
[0029] 进一步，超声波料位计LT采用非接触式测量，抗干扰能力强，不受介质湿度、粘度 的影响，不受介质介电常数、电导率、热导率的影响，避免了温度、腐蚀、震动、电磁扰动对测 量精度的干扰，保证测量的准确性和可靠性。
[0030] 继续参照图1，在本实施例中，仓体1为回转体，其包括呈圆柱体的主体部11和呈锥 体的下部12。在均化料仓的仓体1中进行掺混的物料为聚乙烯物料，仓体1的高度为23m，常 压设备，操作温度85 °C。
[0031] 超声波料位计LT的超声波探头沿仓体1的直径方向至仓体1的侧壁的距离为仓体1 的直径的1 /4 (仓体1的直径即为仓体1的呈圆柱体的主体部11的直径，在本实施例中，直径 为7m)。换言之，将超声波探头安装在至仓体1的侧壁为仓体1的直径的1/4处。并且，超声波 探头的位置避开第一进料口 2、第二进料口 4、第三进料口 5和出料口 3的方向。优选地，超声 波料位计LT为分体式超声波料位计LT，并且超声波探头通过法兰连接于仓体1。
[0032] 而在选择超声波探头时，必须考虑超声波的衰减以及物料表面的反射特性，从而 计算出超声波探头的最大测量范围。图2显示了超声波探头的理想衰减曲线，其中，示出了 不同型号的超声波探头$01]85』01]84、？01]83、？01]82和^)1]81)的衰减和测量范围之间的关 系。如下表1显示了影响测量的因素，将所有衰减值累加，对应衰减累加值，找出与图2中的 理想衰减曲线的交点，从而计算出超声波探头实际的最大测量范围。在本实施例中，测量均 化料仓的超声波探头和物体表面的温差小于20°C (衰减OdB)，有少量粉尘(衰减5dB)，固体 表面坚硬(衰减20dB)，超声波探头底边在仓体内未固定(衰减OdB)，超声波探头底边在仓体 的顶部上处于水平位置（衰减20dB)，故衰减值累加后为45dB。在这些工况条件下，使用 FDU84超声波探头，得到位于图2中A点的测量值，即最多能测到25米。超声波探头与仓体1通 过法兰连接。并且，本领域技术人员通过已知常识，可使用超声波探头内部集成的温度传感 器对超声波运行时间内的温度变化进行补偿，实现精确测量。超声波料位计LT的变送器选 用双通道的变送器，保证测量的准确性。
[0033] 表 1
[0036] 进一步，在本实施例中，均化料仓还包括控制仓体1的上述所有进料口关闭的高音 叉料位开关LSH以及控制仓体1的出料口 3关闭的低音叉料位开关LSL。其中，高音叉料位开 关LSH和低音叉料位开关LSL上下间隔开地设置于仓体1的侧壁上，即在如图1定向时，高音 叉料位开关LSH位于低音叉料位开关LSL的上方，可以为正上方或斜上方。
[0037] 其中，音叉料位开关是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振 频率下振动。当音叉料位开关的音叉与被测物料相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉 料位开关的这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号