專利名稱：一種灰位檢測桿、檢測裝置和檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種測量固體物料位置的裝置和方法。
背景技術：
對流動性較差、易板結的粉塵類物料的料位檢測長期以來都是一個技術難題，這 是由于粉塵類物料的自身特性所造成的。以環保領域煤氣干法除塵過程中灰位檢測為例， 具體加以簡要說明。含有大量灰塵的高溫、高壓煤氣經過布袋過濾除塵后，凈煤氣被回收利用，捕集到 的灰塵反吹后落入灰罐中。除塵器工作時下部卸灰閥是關閉的，此時捕集到的灰塵不斷堆 積，灰位不斷升高，達到高料位時除塵器停止工作；接下來打開卸灰閥，當灰位降到低料位 時，為了防止灰罐中殘余的煤氣泄漏應立即關閉卸灰閥。卸灰整個過程與檢測灰位的高、低 料位計發出的控制信號密切相關。換言之準確測量灰位是整個除塵器正常工作的關鍵。粉塵本身固有的各種物理、化學性質叫做粉塵特性。主要表現在粉塵的堆積 橫向密度不會很大，而且在正常堆積過程中可以認為下部較密實，中部較稀松，上部為懸浮 狀，最上面還有待下落的漂浮層。要準確界定灰位分界面是相當困難的事。其次粉塵不可以隨時隨地任意流動，它能以自然安息角堆積，堆積角度與粉塵的 粒徑、含水率、塵粒形狀、塵粒表面光滑程度、粉塵粘附性等因素有關，也就是說粉塵不像液 體可以隨時隨地保持流動狀態，因此其表面好似山峰一樣起伏(凹凸)不平。消除表面大的 起伏堆積是各種料位計準確檢測灰位高度的前提。粉塵相互間凝并與粉塵在器壁或管道壁上堆積，都與粉塵的粘附性有關。解決粉 塵的粘附性是所有問題中最難克服的，事實上很多地方為了解決、改善粉塵粘附的裝置，自 身都被粉塵粘附而失效。工業生產過程中高溫粉塵堆積一段時間后，它通過與灰罐壁體外部熱交換，其溫 度會慢慢下降，粉塵顆粒縫隙中殘存的氣體溫度跟隨下降后其中的水分將逐步析出，粉塵 在吸收水分后造成粉塵板結，使其流動性更差。當遇到收縮、塌陷、掛料等，局部形成懸留造 成空洞，大范圍會粘壁起拱。要破除硬垢或板結需施加一定強度的外力。懸浮在空氣中的某些粉塵，當達到一定濃度時，如果存在著能量足夠的火源(如 火焰、電火花、熾熱物體或由于摩擦、振動、碰撞等引起的火花)就會發生爆炸，存在一個最 低濃度叫做爆炸下限。因此通過調整粉塵堆放環境，同時遠離爆炸氣氛，以及禁止外部引起 的火花發生都是借助外力干預粉塵堆放狀態實施方法所必須考慮的問題。最后捕集到的灰塵本身化學特性復雜，當含有堿金屬成分時，如鋅、錳等元素，在 高溫、高壓條件下遇到金屬物件，類似焊接一樣沉積下來，物理方法無法清除。鑒于灰塵上述特性，常用的料位檢測方法都難達到預期的效果。如雷達、超聲波 料位計發射的檢測波難于穿越細微懸浮顆粒物、且易發生漫射的漂浮層，同時物理波在氣 體傳播速度受有壓容器內介質密度的變化影響，粉塵在罐內通常處于“漫天黃沙”的工作狀 態，本身準確界定灰位分界面是相當困難的事，檢測波還要考慮穿透性又要顧及傳播介質密度修正，在有壓容器中粉塵物料環境下很少有實際應用。目前大量采用的單點插入式電容、音叉、阻旋料位計等遇到出現空洞或料位計自 身板結掛料，時常發出錯誤檢測信號與實際整體物料狀態相反。當正確信號與虛假信號交 替出現后，可性度降低造成料位計幾乎都形同虛設。采用核輻射線料位計又無法克服灰位起伏不平和灰塵密度、水分含量變化引起的 檢測誤差，且放射線自身有很高的危險性。通過檢測灰塵溫度與煤氣之間的溫差推斷料位，又會遇到由于煤氣溫度變化時溫 差消失的情況，也擺脫不了空洞或板結掛料的問題。最后隨著生產過程的變化，輸送來的煤氣物理參數也在不斷的波動。導致灰罐筒 體內溫度、壓力、灰塵密度、物質成分、水分含量等都在跟隨聯動。不加保護措施的單體式料 位計結構形式，幾乎無法長期在波動的惡劣環境下工作，且極易損壞與失效。另外，對密度的非均勻性、起伏堆放、粉塵相互間凝并、易板結的粉塵類物料進行 主動干預其初始自然堆放狀態，改善灰位檢測外部工作環境、克服卸灰不暢等狀況，通常有 下面幾種作法，但都不能很好地達到預期的效果。如灰罐倉壁振動，初期一定程度上能改變粉塵的排布方式，起到撫平堆放的尖峰， 消除板結或懸留造成的空洞的作用，但帶來的另外一個問題是粉塵的堆放隨著振動的持續 將越來越密實變得更易板結，極其不利于后續的卸灰操作，因此在眾多的場合內已慎用這 種方法。還有由外向內氣體吹掃，通過吹動攪拌粉塵局部效果較明顯，但氣體吹掃不到的 區域則成為死角；同時吹掃氣體受壓力、溫度、噴嘴特性、物料顆粒度、密度等限制，在粉塵 中吹動的有效距離有限。為了增大吹動距離，采用空氣(氮氣)炮，利用發射脈沖氣體產生震蕩破壞性更強 的特點，盡可能大的攪動粉塵物料，配合噴嘴形狀的改變，以及發射角度的調整等措施，取 得了較好的預期效果，但當粉塵顆粒縫隙中含有水分，造成板結后，與干燥的粉塵狀態相比 效果大打折扣，原因是各類噴嘴的氣體直接接觸粉塵物料的面積很小，使得實際有效攪動 粉塵物料區域受限，上述含有較多水分而嚴重板結的粉塵中實施氣體噴射的結果是形成一 個與噴嘴斷面積形狀類式的細長空洞，俗稱“老鼠洞”。機械攪拌最直接也最有效，但耗能、磨損造成運行成本偏高，另外引發的火花、飛 塵直接將爆炸危險度提高，能應用的場所有限。搖動或傾翻罐體來重新堆積排布粉塵結構，在工業大型設備面前將是非常難于實 現的。
發明內容
本發明的目的是提供一種可以準確對灰罐內的灰塵進行測量的灰位檢測桿、檢測 裝置和檢測方法。為了實現第一目的，采用以下技術方案一種灰位檢測桿，其特征在于所述檢測 桿包括檢測桿殼體，所述檢測桿殼體內部設置有氣體冷卻管、料位計信號傳輸電纜和溫度 計，所述檢測桿的前端部安裝有與氣體冷卻管連接的螺旋式氣體噴嘴，所述支撐保護套管 的外部設置有絕緣保護外套，至少兩個球狀射頻導納料位計檢測探頭設置在絕緣保護外套上，并與料位計信號傳輸電纜相連。為了實現第二目的，采用以下技術方案一種包括上述灰位檢測桿的灰位檢測裝 置，其特征在于所述灰位檢測裝置還包括與灰位檢測桿中的傳輸電纜相連的物料檢測控 制器和為氣體冷卻管提供氣體的氣源裝置。為了實現第三目的，采用以下技術方案
一種上述灰位檢測裝置的檢測方法，其特征在于所述灰位檢測桿穿透灰罐筒體壁伸 入到灰罐筒體內部，灰罐筒體的中部和底部分別設置有成對灰位檢測桿；
灰位檢測桿配置的多個探頭中，若有探頭的狀態發生變化，如果發生變化后的狀態與 當前物料檢測控制器的狀態相反時，則啟動噴吹；噴吹后，若灰位檢測桿配置的多個探頭當 中的兩個以上與當前物料檢測控制器的狀態相反，則對物料檢測控制器的狀態進行翻轉， 如此反復。灰位檢測桿配置的多個探頭當中，首個翻轉到“有物料信號”為核心事件，自動觸 發氣體噴吹啟動條件；噴吹完成后等待直到至少兩個“有物料信號”來到并穩定一致后，檢 測裝置才發出灰位確定信號，采用的是多取二法則即相互驗證方式。否則維持無灰位信號 狀態。反之，灰位下降時多個探頭當中，至少兩個“無物料信號”來到并穩定一致后，檢測 裝置才發出無灰位信號。多取二法則就是某一個檢測探頭變化后的信號與當前控制器發出的信號不一致 時，則啟動氣體噴射。促使物料檢測控制器發出狀態改變的前提條件，需要至少某兩個相互 驗證的翻轉檢測信號。當高位灰位檢測桿上的檢測信號均為無物料狀態，低位灰位檢測桿上的檢測信號 僅有一個為有物料狀態，或者當高位灰位檢測桿或低位灰位檢測桿中任意一個溫度信號到 達設定值時，對高位灰位檢測桿或低位的灰位檢測桿單獨進行脈沖噴射；
當低位灰位檢測桿上的檢測信號均為有物料狀態，高位灰位檢測桿上的檢測信號有一 個為無物料狀態；或者當高位灰位檢測桿上的檢測信號均為有物料狀態，低位灰位檢測桿 上的檢測信號有一個為無物料狀態，對高位灰位檢測桿和低位灰位檢測桿同時進行脈沖噴 射。當溫度計檢測到的溫度上升至規定溫度時，啟動氣體噴射。及時輸送氣體進行冷 卻，有效延長檢測設備和覆蓋材料工作壽命，同時還有可能及時窒息、防止筒體內可能發生 的粉塵自燃火災，稀釋爆炸氣氛。為了提高檢測精度，將灰罐的斷面劃分為若干個等面積的圓環，每個等面積區域 內設置有一個球狀射頻導納料位計檢測探頭，排布在等面積上檢測取樣更具代表性。所述灰位檢測桿上具有兩個球狀射頻導納料位計檢測探頭，一個位于灰罐的中 心，另一個位于距離灰罐罐壁0. 618R處，其中R為灰罐半徑。本發明的有益效果
一是增加檢測桿與灰塵物料的接觸面積，同時多點料位檢測取樣擴大檢測區域，共同 提高檢測裝置的綜合準確度。采用增大型檢測探頭期望獲得更多的灰塵物料的接觸面積， 多點取樣料位檢測是為了改善流動性較差、易板結所帶來的灰位誤檢測率高的問題，物位 信號翻轉變化時采用多取二方式認定，即多個料位計中需要其中二個有物料狀態先后發生
5變化后還保持一致、并信號穩定后才能發出確定的料位狀態信號。二是為了克服流動性較差、易板結，需要借助外力主動干預物料初始自然堆放狀 態，改善灰位檢測環境。在每個灰位檢測桿靠灰罐中心端安置氣體噴射設備，其主要目的是 在需要的時候，依靠環狀縫隙噴嘴脈沖螺旋式噴射出起疏化與托舉、翻騰旋轉灰塵作用的 傾斜氣體，強化灰塵的流動性，撫平堆放的尖峰，消除板結或懸留造成的空洞。其次也通過 高速氣體沖刷、震動檢測探頭使其少結垢，保持長期檢測穩定性；并且利用氣體低溫、干燥、 壓力釋放的物理特性起到降低小環境溫度的作用。三是特殊構造的一體化設計，一套檢測桿集成多樣保護功能，有效延長工作壽命。 檢測桿的外形基本相同，內部是信號導線和傳熱性好的氣體冷卻管，中心間隙放置一支鎧 裝溫度計，著手改善灰位檢測長期使用效果。四是抗堿金屬沉積，采用特殊非金屬表面材料覆蓋，檢測桿外表不具備類似焊接 沉積的條件。具有三層式構造，首先是抗彎曲變形的支撐保護套管，它的截面形狀為橢圓或 圓形，管壁較厚但外徑盡量小，防止灰塵沿長度方向上部堆積；在支撐桿外部套或涂一層非 金屬、抗高溫、耐磨、低摩擦系數的絕緣保護外套，一方面是不讓灰塵和堿金屬堆積與沉積， 另一方面是隔絕多個射頻導納料位計之間的射頻導納信號相互干擾；在絕緣保護外套外再 套一圈直徑約10(T200mm的光潔不銹鋼球殼體或橢圓球殼體，作為射頻導納料位計檢測探 頭，球殼體之間的距離按等面積設點原理計算得到。
圖1為本發明中灰位檢測桿與插入式單點料位計檢測狀態對比圖之一； 圖2為本發明中灰位檢測桿與插入式單點料位計檢測狀態對比圖之二；
圖3為本發明中灰位檢測桿安裝立面示意圖； 圖4為灰位檢測桿上的檢測探頭第一種結構形式平面布置圖； 圖5為灰位檢測桿上的檢測探頭第二種結構形式平面布置圖； 圖6為本發明中灰位檢測桿結構示意圖； 圖7為圖6中A-A的剖面圖； 圖8為本發明中灰位檢測裝置控制系統流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明對進一步的說明
射頻導納料位計是對被測介質的電容、電阻、電感三參數進行連續檢測，并通過智能電 路將其轉換為物位信號。射頻即高頻無線電波，所以可以理解為用高頻無線電波測量導納。 工作時確定發出有灰塵物位信號的前提條件是射頻導納料位計的檢測探頭接觸到物料， 并與接地極(如金屬灰罐筒體壁)構成射頻傳導通路。檢測探頭離接地極距離越大，物料變 化時測出的導納變化也相應變大。就射頻導納料位計而言是成熟化產品。根據現場實際情況歸納了典型的8種Al類型檢測狀態，通過圖1和圖2，說明多 功能灰位檢測桿在應用過程中采取與以往不同的解決方式。每種類型檢測狀態有兩幅圖片 組成，左邊為本發明的多功能灰位檢測桿工作狀態，以及撫平堆放的尖峰，消除板結或懸留 造成的空洞的方式；右邊是目前大量采用的單點插入式電容、音叉、阻旋料位計面臨的困難工作狀態。A類型檢測狀態是局部懸留造成空洞，B類型是大范圍起拱，C類型是頂部起拱，D 類型是粘壁掛料，E類型是局部起拱，F、G、H類型是不同形狀的自然安息角堆積。本發明中的檢測桿是利用等面積設置原理解決在一條直線上排布多個球狀射頻 導納料位計檢測探頭間隔距離問題。當灰罐是圓筒體時，成為等圓(環)面積設置原理，按需 要將檢測斷面積劃分成η等份，包括一個中心圓、n-1個邊圓環，在各個等面積區域內排布 一個球狀射頻導納料位計檢測探頭。按上述原理得到圖4，球狀射頻導納料位計檢測探頭的排布示意圖。右側平面圖 中，等圓(環)面積以不同粒密度區分，最外圈圓環受筒體壁掛料影響不設料位計，此原理為 合理布置檢測點提供了計算依據。當區域較小時，還有一種快捷的黃金分割簡單計算法，如 圖5所示，即檢測點一支設置在中心、一支設置在0. 618R(半徑)處，確保檢測點與筒體壁 留有200mm以上的距離。如圖3，氣體沿環狀縫隙噴嘴釋放后，氣體存在旋轉的慣性，導致氣體以螺旋狀噴 射，直接旋轉推動檢測桿表面和附近上下區域的粉塵物料，起到氣鉆的效果。還對粉塵物料 施加沖擊荷載，氣體以脈沖方式間歇噴射。從粉塵的堆積縱向狀況看，中心區域由于溫度較高粉塵仍保持疏松狀態，并且通 常是堆積高點。接近罐壁區域粉塵含水量逐漸增加，易造成板結。罐壁上受粉塵粘附性等 因素作用，長期形成板結甚至硬垢，基本上無法清除。將氣體噴射設備安置在灰罐靠近中心 地帶，造成由里向外噴射的氣路，減少克服板結甚至硬垢造成的能量損失，可以適當延長氣 體有效攪動范圍，對粉塵物位檢測更有利。如圖6、圖7所示，球狀射頻導納料位計檢測探頭1設置在最外層，其下層是絕緣 保護外套2將按需設置的多個球狀射頻導納料位計檢測探頭1之間進行隔絕。再下層是檢 測桿殼體3，提供支撐受力與抗彎曲。其中檢測桿殼體3的內部穿插有幾種細管，如氣體冷 卻管4，由外向內輸送氣體，料位計信號傳輸電纜5的根數與球狀射頻導納料位計檢測探頭 1對應，鎧裝的溫度計6 —支。螺旋式氣體噴嘴7安放在檢測桿的內側端頭，所需噴吹與冷 卻并用的脈沖氣體，由噴射氣體管接口 8從外部接入。整體安裝需要在灰罐筒體壁11外殼上開孔，并將灰罐開孔預制連接件13以焊接 的方式固定，便于檢測桿前端插入。其中件12為密封焊接縫。電子設備安放在射頻導納料 位計轉換器保護盒9當中，固定在設備成套配對安裝法蘭10上便于日常拆卸與檢修。在檢測桿中設置的一支鎧裝溫度計目的，是用于感知射頻導納料位計的工作環境 溫度，保護電子設備和外層絕緣材料不受高溫侵害，延長其壽命。當溫度上升到設定值時， 啟動針對環境溫度的脈沖螺旋式氣體噴射工作方式，通入大流量氮氣進行外部環境強制降 溫，此時還有可能及時窒息、防止筒體內可能發生的粉塵自燃火災，稀釋爆炸氣氛。另外很 明顯看到，通過送入的冷卻氮氣也對檢測桿進行內部熱交換降溫。每個筒體上、下檢測桿共同對應一臺物料檢測控制器。它有特制的保護外殼，可獨 立放置在距筒體外殼開孔位置較近的現場工作環境中，也可根據需要提供防爆的保護。物料檢測控制器正面布置顯示屏幕、下面操作按鈕、上部狀態顯示燈等。背面放置 氣體吹掃裝置、閥門管接件等。氣源裝置主要為氣體噴射分配、控制所需的帶壓氣源。它由儲氣罐、供氣主管和支管、氮氣炮、手動截止閥、電磁切斷閥SVl和電磁脈沖閥SV2、SV3等以及管閥連接件等組成。如圖8所示，氣體噴射自動控制按檢測探頭所處的工作狀態分成三種模式，它們 都是以一支灰位檢測桿上配置的多個檢測探頭當中的一個探頭狀態翻轉變化而其它沒有 變化的臨界時刻為啟動依據，噴吹完成后等待期望在噴射間隔時間段Tl到來前獲得其中 二個同步有物料檢測信號(再得到一個有物料檢測信號)并保持一致，物料檢測控制器才發 出灰位確定信號的相互驗證工作方式，采用的是多取二法則，即如果一支檢測桿上有四個 探頭的話，若兩個以上的探頭檢測到灰，則認為灰位到達此檢測桿。還有一種情況是噴吹完 成后原先的有物料檢測信號消失，則認為前面是虛假有物料檢測信號，物料檢測控制器不 予響應。進一步說明，料位狀態翻轉變化可能由“無物料”一“有物料”，反之亦然，是否自動 啟動噴吹還需要依據物料檢測控制器當時的輸出狀態而定。如果控制器發出無物料確定信 號，該檢測桿上某個探頭狀態翻轉變化由“無物料”一“有物料”，則自動啟動噴吹；若此探頭 狀態翻轉變化，由“有物料”一“無物料”，認為剛才的“有物料”是虛假信號。如果某個檢測桿的控制器發出有物料確定信號，某個料位狀態翻轉變化由“無物 料”一“有物料”，則認為是再次驗證信號；此時若某個料位狀態翻轉變化由“有物料”一“無 物料”，則也自動啟動噴吹。簡單地說，控制器發出的信號與隨后該檢測桿上的某個探頭狀態翻轉變化結果相 反，改變了原有確定狀態，則自動啟動噴吹。以上、下各一支成對灰位檢測桿(簡稱H、L檢測桿)，每個H或L檢測桿配置二個增 大型射頻導納料位計、一支鎧裝溫度計為例(可同時參見圖3和圖4)。H (高位)檢測桿送 出兩個料位檢測信號LE-H01、LE-H02，一個溫度信號TE-H03 ；L (低位)檢測桿同樣送出兩 個料位檢測信號LE-LO 1、LE-L02，一個溫度信號TE-L03 ；通過防爆安全信號隔離變換，送入 檢測裝置。其中檢測方法以軟件的方式嵌入到物料檢測控制器中，灰位檢測桿、檢測裝置和 檢測方法三者構成機電一體化產品。模式一 H灰位檢測桿和L灰位檢測桿的物料檢測控制器均發出的是無物料狀態， H灰位檢測桿送出兩個料位檢測信號LE-HOl、LE-H02中，沒有一個是在有物料狀態；當L灰 位檢測桿送出LE-L01、LE-L02中有一個是在有物料狀態其它處在無物料狀態(下1)，或者 當TE-H03和TE-L03中的任意一個溫度上升到設定值時，執行L或H灰位檢測桿的噴射裝 置單獨完成工作模式，即單支高脈沖頻率噴射。模式二 L灰位檢測桿送出LE-L01、LE_L02中都是在有物料狀態(下全)，此時H灰 位檢測桿和L灰位檢測桿的物料檢測控制器均發出的是無物料狀態。當H灰位檢測桿送出 兩個料位檢測信號LE-H01、LE-H02中，有一個是在有物料狀態其它處在無物料狀態；還有 一種情況是H灰位檢測桿送出LE-H01、LE-H02中都是在有物料狀態，L檢測桿送出兩個料 位檢測信號LE-L01、LE-L02中，有一個是在有物料狀態其它處在無物料狀態；執行H、L灰 位檢測桿噴射裝置配合完成“下托上旋沸騰式”工作模式，即雙支同步寬脈沖噴射。模式三(檢測邏輯報錯+定時超長):當H灰位檢測桿檢測到信號，而L灰位檢測桿 一直檢測信號無時，常識性認為是不符合邏輯的，稱為一一料位檢測邏輯報錯；另外很長時 間未進行噴射，間隔時間段超過T2，稱為——噴吹間隔定時超長。執行H、L灰位檢測桿噴 射裝置配合完成“下托上旋沸騰式”工作模式。物料檢測控制器上設有生產/檢修狀態和卸灰強制疏松兩個現場操作按鈕，它們表示灰罐進入特殊的工作狀態，多功能灰位檢測桿將轉入手動觸發模式。而物料檢測控 制器也轉入特定的控制程序。特定模式一(檢修狀態)這時是一種非生產狀態，甚至檢修人員進入灰罐，此時不 能實施氣體噴射功能。特定模式二 (強制疏松)處于非檢修狀態下，當卸灰出現困難時，現場操作人員觸 發“卸灰強制疏松”按鈕，不需要其它外部條件，執行H、L灰位檢測桿噴射裝置配合完成 “下托上旋沸騰式”工作模式。本發明具有下列優點
1、根據粉塵堆積下部較密實，中部較稀松，上部為懸浮狀，最上面還有待下落的漂浮層 情況，回避分界面難于準確界定的難題，采用埋入式檢測方法。增大型球狀射頻導納料位計 檢測探頭、多個射頻導納料位計檢測探頭的設置方式，將改進與提高灰位物料的檢測準確 與穩定度。球狀檢測探頭與灰塵物料的接觸面積增大，相當于灰位取樣由點向球體表面擴 充，對流動性較差的物料來講非常有益；其次排布在等面積上檢測取樣更具代表性。2、針對粉塵具有流動性較差、粘附的特性，實施主動干預其初始自然堆放狀態的 擾動措施。依據罐壁上長期形成板結甚至硬垢的狀況，打破常規將氣體環狀縫隙噴射設置 安放在粉塵相對疏松的內部區域，配合高脈沖噴射猶如中心開花的爆破式氣流擾動。脈沖 螺旋式噴射裝置單獨工作時，由里向外噴射的氣路能減少能量損失，可以適當延長氣體有 效攪動范圍。上、下噴射裝置配合時，完成獨特的“下托上旋沸騰式”脈沖氣體噴射方式，在更 大范圍內引起上下氣體互擾碰撞、局部制造眾多氣體旋流，起到類似短暫倉壁振動的效果， 重新排布整體粉塵堆積結構的作用。針對粉塵最難克服的流動性較差特性，采取了主動干預初始堆放、改善檢測狀態 并重的雙重解決措施。3、與其它料位計相比更加注重改善灰位檢測長期使用效果。針對性地化解應用過 程中出現的各種問題，采用物料檢測、氣體噴射、探測溫度保護三位一體化的檢測復合桿設 計，滿足了檢測灰塵物料復雜過程的需求，集中式安裝也簡化了開孔、維護工作量。4、應對粉塵粘附和抗堿金屬沉積，大范圍采用特殊PFA塑料(四氟乙烯)表面，低摩 擦系數、吸濕小等，使得檢測桿覆蓋外表一方面不具備堆積粉塵的條件，另外一方面非金屬 材料上也不具備類似焊接沉積的環境。最后，介電性好隔絕了多個射頻導納料位探頭之間 的信號干擾。5、對灰位檢測桿的工作環境進行探測溫度保護，并及時輸送氣體進行冷卻，有效 延長檢測設備和覆蓋材料工作壽命，同時還有可能及時窒息、防止筒體內可能發生的粉塵 自燃火災，稀釋爆炸氣氛。6、設置了三種氣體噴射自動控制模式、二種特定手動工作模式。自動控制模式時 認定一支檢測復合桿上配置的多個射頻導納料位計當中，首個檢測到的“有物料信號”為核 心事件，自動觸發噴吹啟動條件。噴吹完成后等待直到前后兩個“有物料信號”來到并保持 一致后，才發出灰位確定信號的相互驗證工作方式，采用的是多取二法則，這將有效地防止 檢測錯誤事件的發生率。無物料信號發送方式相似。手動工作模式時也兼顧灰罐進入特 殊的工作狀態下人身安全保護。
權利要求
1.一種灰位檢測桿，其特征在于所述檢測桿殼體(3)內部設置有氣體冷卻管(4)、料 位計信號傳輸電纜(5)和溫度計(6)，所述檢測桿的前端部安裝有與氣體冷卻管(4)連接的 螺旋式氣體噴嘴(7)，所述起支撐保護套管(3)的外部設置有絕緣保護外套(2)，至少兩個 球狀射頻導納料位計檢測探頭(1)設置在絕緣保護外套(2)上，并與料位計信號傳輸電纜 (5)相連。
2.一種包括權利要求1所述灰位檢測桿的灰位檢測裝置，其特征在于所述灰位檢測 裝置還包括與灰位檢測桿中的傳輸電纜(5)相連的物料檢測控制器和為氣體冷卻管(4)提 供氣體的氣源裝置和安裝連接件等。
3.一種使用權利要求2中灰位檢測裝置的檢測方法，其特征在于所述灰位檢測桿穿 透灰罐筒體壁伸入到灰罐筒體內部，灰罐筒體的中部和底部分別設置有成對灰位檢測桿；灰位檢測桿配置的多個探頭中，若有探頭的狀態發生變化，如果發生變化后的狀態與 當前物料檢測控制器的狀態相反時，則啟動噴吹；噴吹后，若灰位檢測桿配置的多個探頭 當中的兩個及以上與當前物料檢測控制器的狀態相反，則對物料檢測控制器的狀態進行翻 轉，否則維持原來狀態，如此反復。
4.如權利要求3所述的檢測方法，其特征在于當溫度計檢測到的溫度上升至規定溫 度時，啟動氣體噴射。
5.如權利要求3所述的檢測方法，其特征在于將灰罐的斷面劃分為若干個等面積的 圓環，每個等面積區域內設置有一個球狀射頻導納料位計檢測探頭(1)。
6.如權利要求3所述的檢測方法，其特征在于所述灰位檢測桿上具有兩個球狀射頻 導納料位計檢測探頭(1 )，一個位于灰罐的中心，另一個位于距離灰罐罐壁0. 618R處，其中 R為灰罐半徑。
全文摘要
本發明公開了一種灰位檢測桿、檢測裝置和檢測方法，所述灰位檢測桿上設有多個增大型射頻導納料位計探頭、一支鎧裝溫度計，一套氣體噴射設備，其外表覆蓋絕緣保護外套及支撐保護套管等組成。所述檢測裝置由物料檢測控制器含操作顯示設備、外設氣源裝置等構成。所述檢測方法設置了三種氣體噴射自動控制模式，圍繞首個檢測到的“有料信號”和溫度信號為核心事件，觸發噴吹完成后等待至少二個有料信號穩定保持一致后，才發出灰位確定信號的相互驗證工作方式；二種手動模式保護特殊的工作狀態下人身安全。增大型檢測探頭、多個料位計的設置方式，接觸面積增大，對流動性較差的物料來講非常有益；其次排布在等面積上檢測取樣更具代表性。
文檔編號B01D46/42GK102107108SQ20101061849
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者曾憲文, 胡狄辛 申請人:中冶賽迪工程技術股份有限公司