超声波液位计在石膏板制造业的应用

摘 要：随着现代石膏板制造的技术发展，逐渐采用非接触式超声波液位计,代替传统接触式电容式物位计，连续跟踪罐体内液位的变化，这样不仅提高了数字信息化水平，而且达到较好的使用效果。本文以石膏制造配料的纸浆罐检测为例，简要的介绍了超声波液位计在现代石膏板生产线的应用。

                在石膏板生产过程中，纸浆是石膏板成型配料工序中不可缺少的湿料之一，纸浆罐内液位的测量必须精确，一旦出现测量装置误报警，操作人员再没有及时发现，将导致罐内纸浆用空的现象，从而造成停机，石膏板连续生产也就中断。另一方面，液位测量不准确，需要操作人员去查看纸浆用量情况，及时人为补加纸浆，防止罐内纸浆用空，这也增加了人的工作量。

                目前，纸浆罐使用的物位计为电容式物位计，是利用5电极（敏感元件）把物位变化直接转换成电容量的变化，图1为纸浆罐电容式物位计示意图。

                上述电容式物位计，是一种接触式测量，结构简单，安装要求低，则只能定点测量出液位是否达到上限（高料位计4）、下限（低料位计2）或者某一个特定位置（中料位3）。当液位触及4高物位计电极5，高物位计发出一个开关量信号，物位高度达到高料位。同理，中料位和低料位检测亦是如此。但是，测量像纸浆这样的液体，由于其粘度较高，含有纤维状物，液位下降后，电极表面仍会粘附一层被测介质，造成虚假液位示值而误报警，严重影响测量精度。为了解决上述问题，选择一种新的纸浆物位测量装置是有必要的。图2所示超声波物位计示意图。

                图2所示，超声波物位计测量纸浆物位变化。此种测量方法，不需要接触纸浆液体，不受纸浆粘度，纤维状物的影响，通过超声波束3测量液面高度，实现非接触式测量。另外，该测量属于连续测量，能持续实时反应液面的高度变化。设当前液面高度H，H≥h1时，达到纸浆满罐的液面高度，模拟高料位定点，我们认为是高料位；H≤h2时，达到纸浆罐中间液面高度，模拟中间料位定点，认为是中料位；H≤h3时，达到纸浆罐将要空罐的液面高度，模拟低料位定点，认为是低料位。这样不仅可以模拟定点，来实现报警提示，还能持续的跟踪纸浆液位的变化，一方面实时反应给操作人员液面高度数据，提高数字信息化水平，另一方面完全避免虚假液位示值而误报警造成纸浆用空而停机的现象，达到较好的预期效果。

                上述的改造，完全避免液位测量不准确罐内纸浆用空从而造成停机的现象，停机次数减少，设备开机率大大提高。同时，板头板尾数量相对也减少，很好的提高了产品的合格率。另一方面，液位情况完全不用人去实时查看，检测数据实时反馈到上位监控，减少了人的劳动量，同时根据液位高度，自动补加纸浆，提高了生产线信息数字化和自动化水平。

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