非接觸式激光料位監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)
對(duì)于特殊工況條件下(如被測(cè)對(duì)象環(huán)境溫度較高,且物料下落時(shí)會(huì)產(chǎn)生飛濺、出現(xiàn)粉塵等現(xiàn)象)動(dòng)態(tài)物位的檢測(cè)問題,已成為企業(yè)能否實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的關(guān)鍵所在。雖然目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種物位測(cè)量?jī)x表,而且新的物位檢測(cè)方法也不斷產(chǎn)生,但對(duì)于散粒體在動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)下、且料倉(cāng)內(nèi)還有散粒體的飛濺以及熱氣的蒸發(fā)等現(xiàn)象的物位測(cè)量,已有的物位測(cè)量?jī)x表顯得并不適用。 同時(shí),在工礦企業(yè)中,當(dāng)物料達(dá)到設(shè)定值以后,都是采用人工手動(dòng)開關(guān)閥門去控制料位高度,這不單降低了控制精度,而且提高了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度;對(duì)于大型企業(yè)來說,一般被控對(duì)象是多目標(biāo)、多參數(shù)的,采用這種傳統(tǒng)的方法更顯得無能為力。另外,由于被測(cè)對(duì)象的工作環(huán)境惡劣,系統(tǒng)各種隨機(jī)干擾嚴(yán)重,加之物料采用風(fēng)機(jī)通過管道輸送,時(shí)滯較大,如采用傳統(tǒng)的控制方法,控制效果也不甚理想。 綜上所述,特殊工況條件下動(dòng)態(tài)物位的檢測(cè)是當(dāng)前檢測(cè)領(lǐng)域中的一個(gè)難題,也是實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的前提,在此基礎(chǔ)上,采用現(xiàn)代先進(jìn)的控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)多目標(biāo)被控對(duì)象的自動(dòng)控制,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益是必要而迫切的。基于此,本項(xiàng)目提出的基于激光測(cè)量原理的非接觸式料位監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)是一種新的行之有效的方法,可以實(shí)現(xiàn)特殊工況條件下液體和固體的非接觸物位測(cè)量。非接觸式料位監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng),是總結(jié)了國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并綜合了智能技術(shù),計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和先進(jìn)控制理論而開發(fā)的高技術(shù)產(chǎn)品。與同類技術(shù)產(chǎn)品或成果相比,該系統(tǒng)測(cè)量精度高,開放靈活,可靠性高,且操作簡(jiǎn)單,易于維護(hù)。 技術(shù)特點(diǎn):(1)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)和先進(jìn)控制理論;(2)核心算法采用了多層次結(jié)構(gòu),極大增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)性、可靠性和易維護(hù)性,保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期優(yōu)化運(yùn)行;(3)非接觸式激光料位監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)能夠通過定制適應(yīng)不同應(yīng)用需求;(4)該系統(tǒng)測(cè)量精度高,與被測(cè)物不直接接觸,安裝維護(hù)方便;(5)非接觸式激光料位監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)在特殊生產(chǎn)工況下控制精度可達(dá)到1mm;(6)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸,具有自動(dòng)報(bào)警功能;(7)全中文系統(tǒng),具有控制操作、趨勢(shì)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表打印、故障報(bào)警等功能;(8)低成本設(shè)計(jì)是本技術(shù)的著眼點(diǎn)之一。 應(yīng)用范圍: 本項(xiàng)目適用于化工生產(chǎn)和某些橡膠生產(chǎn)過程要求對(duì)高粘度介質(zhì)的物位進(jìn)行測(cè)量與控制;在采礦場(chǎng)、農(nóng)產(chǎn)品貯倉(cāng)、水泥庫(kù)等地方要求對(duì)固體顆粒及粉料面位置的測(cè)控,連續(xù)鑄鋼錠時(shí)結(jié)晶器中鋼水液面的測(cè)控等方面。有助于提高料位檢測(cè)效率和精度,目前國(guó)內(nèi)在特殊工況條件下(如被測(cè)對(duì)象環(huán)境溫度較高,且物料下落時(shí)會(huì)產(chǎn)生飛濺、出現(xiàn)粉塵等現(xiàn)象)動(dòng)態(tài)物位的檢測(cè)研究仍處于起步階段,現(xiàn)有的技術(shù)還存在這很大的不足,本項(xiàng)目的成功將有望在全國(guó)范圍內(nèi)推廣,市場(chǎng)前景看好。
北京交通大學(xué)
2021-04-13