破解粉料測(cè)量難題，振棒料位開關(guān)與雷達(dá)料位計(jì)為食品加工生產(chǎn)“把關(guān)”

在食品加工生產(chǎn)線上，可可粉、奶粉、糖粉、咖啡粉和飲料沖劑等原料經(jīng)過輸送設(shè)備進(jìn)入料斗，隨后完成配料、混合及后續(xù)加工。看似簡(jiǎn)單的生產(chǎn)流程，卻有一個(gè)環(huán)節(jié)直接關(guān)系著生產(chǎn)線能否順暢運(yùn)行——料位測(cè)量。

物料裝到什么位置？是否需要停止進(jìn)料？料斗內(nèi)還有多少原料？什么時(shí)候需要補(bǔ)料？

這些問題，都需要料位測(cè)量?jī)x表給出相應(yīng)信號(hào)。

然而，對(duì)于食品加工廠而言，想要準(zhǔn)確掌握小型料斗內(nèi)的物料狀態(tài)并不容易。

“食品加工生產(chǎn)線使用的粉狀物料種類較多，同一個(gè)料斗可能需要頻繁更換原料，不同物料的堆積密度、流動(dòng)性和介電特性也存在差異。”現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員表示，可可粉、奶粉、面粉和飲料沖劑雖然都屬于粉狀物料，但實(shí)際測(cè)量工況并不相同。

部分物料堆積密度較低，部分物料容易產(chǎn)生粉塵，還有一些物料具有一定附著性。加上小型料斗內(nèi)部空間緊湊，進(jìn)料管、倉壁、支撐結(jié)構(gòu)和攪拌設(shè)備相互交錯(cuò)，都給食品加工粉狀物料料位測(cè)量帶來了難題。

面對(duì)復(fù)雜工況，如何選擇合適的測(cè)量方式？

振棒料位開關(guān)與雷達(dá)料位計(jì)，從不同的測(cè)量需求出發(fā)，為食品加工生產(chǎn)線提供了兩種解決思路。

從“有沒有料”入手，解決高低料位檢測(cè)難題

在食品加工生產(chǎn)過程中，高料位檢測(cè)是小型料斗常見的應(yīng)用之一。

原料通過螺旋輸送機(jī)或氣力輸送系統(tǒng)不斷進(jìn)入料斗。如果物料已經(jīng)達(dá)到設(shè)定位置，而進(jìn)料設(shè)備仍然繼續(xù)運(yùn)行，可能造成物料堆積，增加現(xiàn)場(chǎng)清理和設(shè)備維護(hù)工作。

低料位檢測(cè)同樣關(guān)系著生產(chǎn)過程的銜接。

當(dāng)料斗內(nèi)的物料逐漸減少，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能影響后續(xù)配料、混合和生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

針對(duì)這類“有沒有料”的點(diǎn)式檢測(cè)需求，振棒料位開關(guān)發(fā)揮著作用。

儀表工作時(shí)，內(nèi)部壓電元件驅(qū)動(dòng)振棒保持振動(dòng)。當(dāng)可可粉、奶粉、糖粉等物料覆蓋振棒后，振動(dòng)狀態(tài)隨之發(fā)生變化，電子單元檢測(cè)到這一變化后輸出開關(guān)信號(hào)。

看似簡(jiǎn)單的一次振動(dòng)變化，背后解決的是食品加工生產(chǎn)線中的高料位報(bào)警、低料位檢測(cè)和設(shè)備聯(lián)鎖問題。

將振棒料位開關(guān)安裝在料斗上部，可以檢測(cè)物料是否達(dá)到設(shè)定高度；安裝在料斗下部，則可以判斷物料是否低于設(shè)定位置。

一個(gè)負(fù)責(zé)防止物料繼續(xù)堆積，一個(gè)負(fù)責(zé)提醒生產(chǎn)系統(tǒng)及時(shí)補(bǔ)料。

物料不斷更換，測(cè)量如何適應(yīng)變化？

食品加工生產(chǎn)與部分連續(xù)生產(chǎn)行業(yè)有所不同。

一條生產(chǎn)線可能需要根據(jù)產(chǎn)品配方不斷切換原料。同一個(gè)小型料斗，這一批生產(chǎn)可可粉產(chǎn)品，下一批可能更換為奶粉、糖粉或飲料沖劑。

物料變了，測(cè)量工況也隨之發(fā)生變化。

“不同食品粉料的堆積密度、附著性和介電特性存在差異，選擇料位儀表時(shí)，不能只看料斗大小。”技術(shù)人員介紹。

對(duì)于點(diǎn)式料位檢測(cè)而言，振棒料位開關(guān)主要根據(jù)物料覆蓋振棒后的振動(dòng)狀態(tài)變化進(jìn)行檢測(cè)。

這意味著，在合理選型的情況下，物料介電特性的變化對(duì)振動(dòng)檢測(cè)方式產(chǎn)生的影響相對(duì)有限。

因此，面對(duì)需要頻繁更換物料的小型料斗，可以根據(jù)物料堆積密度、流動(dòng)性和附著性選擇相應(yīng)的振棒料位開關(guān)。

但新的問題隨之而來。

可可粉、奶粉和部分食品添加劑的堆積密度較低。當(dāng)輕質(zhì)粉料覆蓋振棒時(shí)，如何及時(shí)識(shí)別振動(dòng)狀態(tài)變化，對(duì)儀表檢測(cè)靈敏度提出了相應(yīng)要求。

圍繞低堆積密度粉狀物料檢測(cè)，需要從儀表選型、安裝位置和現(xiàn)場(chǎng)工況等多個(gè)方面尋找解決方案。

料位開關(guān)安裝時(shí)避開進(jìn)料口，減少物料直接沖擊；根據(jù)物料特性選擇相應(yīng)的檢測(cè)靈敏度；結(jié)合料斗內(nèi)部結(jié)構(gòu)，避開加強(qiáng)筋和攪拌設(shè)備。

每一個(gè)看似細(xì)小的安裝環(huán)節(jié)，都可能影響食品加工料位測(cè)量的實(shí)際效果。

從“有沒有”到“有多少”，連續(xù)測(cè)量提出新要求

隨著食品加工生產(chǎn)線自動(dòng)化水平不斷提升，僅僅知道料斗內(nèi)“有沒有料”，已經(jīng)不能滿足部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理需求。

生產(chǎn)人員還希望知道：料斗內(nèi)現(xiàn)在有多少物料？物料高度發(fā)生了怎樣的變化？

測(cè)量需求從“有沒有”變成了“有多少”。

雷達(dá)料位計(jì)由此承擔(dān)起連續(xù)料位測(cè)量任務(wù)。

雷達(dá)料位計(jì)采用非接觸式測(cè)量方式。儀表向物料表面發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，信號(hào)到達(dá)物料表面后產(chǎn)生反射，再由儀表接收并進(jìn)行處理。

通過分析信號(hào)傳播過程，可以獲得儀表與物料表面之間的距離，進(jìn)一步計(jì)算料斗內(nèi)的物料高度。

由于測(cè)量過程中儀表通常不與物料直接接觸，可以減少機(jī)械磨損對(duì)測(cè)量帶來的影響。

測(cè)量數(shù)據(jù)還可以接入PLC、DCS或其他控制系統(tǒng)，為原料輸送、配料控制和生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)參考。

從單一的高低料位報(bào)警，到連續(xù)監(jiān)測(cè)物料變化，食品加工料位測(cè)量也在隨著生產(chǎn)自動(dòng)化需求不斷發(fā)展。

料斗越小，雷達(dá)測(cè)量就越簡(jiǎn)單嗎？

答案并非如此。

與大型料倉相比，小型料斗的測(cè)量距離雖然較短，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊湊。

倉壁、進(jìn)料管、支撐結(jié)構(gòu)和攪拌裝置，都可能產(chǎn)生干擾信號(hào)。

另一方面，不同食品粉料的介電特性存在差異。

部分低介電常數(shù)物料產(chǎn)生的雷達(dá)反射信號(hào)相對(duì)較弱。更換物料后，料面狀態(tài)和信號(hào)反射情況也可能隨之發(fā)生變化。

這些問題，構(gòu)成了小型料斗雷達(dá)料位測(cè)量的技術(shù)難點(diǎn)。

針對(duì)不同工況，需要結(jié)合物料特性、料斗尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和安裝位置進(jìn)行分析。

避開進(jìn)料口和內(nèi)部干擾結(jié)構(gòu)，合理選擇儀表安裝位置，根據(jù)實(shí)際工況設(shè)置測(cè)量參數(shù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都關(guān)系著連續(xù)料位測(cè)量效果。

設(shè)備選型不是簡(jiǎn)單地安裝一臺(tái)儀表，而是需要根據(jù)具體工況尋找相應(yīng)的測(cè)量方案。

兩種測(cè)量方式，解決不同生產(chǎn)問題

從振棒料位開關(guān)到雷達(dá)料位計(jì)，兩種儀表面對(duì)的是不同的測(cè)量需求。

振棒料位開關(guān)解決的是“物料有沒有到達(dá)設(shè)定位置”的問題。

雷達(dá)料位計(jì)解決的是“料斗內(nèi)還有多少物料”的問題。

如果生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行高料位報(bào)警、低料位檢測(cè)和設(shè)備聯(lián)鎖控制，可以采用振棒料位開關(guān)。

如果需要實(shí)時(shí)掌握料斗內(nèi)的物料高度和變化情況，可以采用雷達(dá)料位計(jì)。

對(duì)于需要同時(shí)進(jìn)行限位檢測(cè)和連續(xù)料位監(jiān)測(cè)的生產(chǎn)線，還可以將兩種儀表配合使用。

在料斗上部安裝振棒料位開關(guān)進(jìn)行高料位檢測(cè)，在下部設(shè)置低料位檢測(cè)點(diǎn)，同時(shí)使用雷達(dá)料位計(jì)監(jiān)測(cè)物料高度變化。

從一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)到連續(xù)測(cè)量數(shù)據(jù)，不同測(cè)量方式相互配合，為食品加工生產(chǎn)線提供更加完整的物料狀態(tài)信息。

從現(xiàn)場(chǎng)工況出發(fā)，讓料位測(cè)量適應(yīng)生產(chǎn)需求

可可粉、奶粉、糖粉、食品添加劑和飲料沖劑，看似普通的食品原料，卻給料位測(cè)量提出了不同要求。

低堆積密度如何檢測(cè)？物料頻繁更換如何應(yīng)對(duì)？粉塵和附著如何處理？小型料斗內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，雷達(dá)信號(hào)受到干擾怎么辦？

這些問題，沒有脫離現(xiàn)場(chǎng)工況的統(tǒng)一答案。

圍繞食品加工粉狀物料料位測(cè)量需求，計(jì)為持續(xù)關(guān)注低堆積密度、粉塵、物料附著、介電特性變化及小型料斗安裝空間等工況。

針對(duì)高低料位檢測(cè)，計(jì)為振棒料位開關(guān)采用機(jī)械振動(dòng)原理，通過識(shí)別物料覆蓋振棒后的振動(dòng)狀態(tài)變化輸出開關(guān)信號(hào)，可應(yīng)用于粉狀及細(xì)顆粒物料的點(diǎn)式料位檢測(cè)。

針對(duì)連續(xù)料位監(jiān)測(cè)，計(jì)為雷達(dá)料位計(jì)采用非接觸式測(cè)量方式，根據(jù)物料特性、設(shè)備結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行選型與參數(shù)設(shè)置，可應(yīng)用于食品原料料斗、粉料倉及相關(guān)儲(chǔ)存設(shè)備。

從了解物料特性，到分析設(shè)備結(jié)構(gòu)；從選擇測(cè)量原理，到確定安裝位置，每一個(gè)環(huán)節(jié)都影響著料位測(cè)量的運(yùn)行表現(xiàn)。

計(jì)為立足物位測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，在產(chǎn)品研發(fā)與工況實(shí)踐中持續(xù)關(guān)注儀表的檢測(cè)靈敏度、測(cè)量穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)能力和長(zhǎng)期運(yùn)行表現(xiàn)。

面對(duì)食品加工生產(chǎn)中的低堆積密度粉料、頻繁更換物料及復(fù)雜安裝環(huán)境，計(jì)為振棒料位開關(guān)與雷達(dá)料位計(jì)通過不同的測(cè)量原理和應(yīng)用方式，為高低料位檢測(cè)、連續(xù)料位監(jiān)測(cè)及生產(chǎn)自動(dòng)化控制提供相應(yīng)的測(cè)量支持，讓料位測(cè)量更好地服務(wù)于食品加工生產(chǎn)過程。