双管振棒料位开关在炭黑料位测量中的应用

　　 炭黑是一种极细、质轻、疏松、呈黑色粉末状的无定型炭，用途广泛，常用作生产墨水、油漆的原料，也被作为延长轮胎使用寿命的轮胎补强剂。

　　在生产过程中，刚收集到的炭黑，其密度较低，仅为0.032～0.048g/cm³;由于炭黑的比重小、比表面积大，因此具备很强的吸附作用;一些收集炭黑的罐体内部温度高达200℃以上。生产炭黑的这些特殊工况对其料位的准确测量增加很大难度，给现场维护人员带来不少麻烦。料位开关一旦失灵，料罐内的炭粉存储状态就无从得知，很容易出现炭黑跑料污染环境的情况，使停车检修仪表的检修人员苦不堪言。此外，炭黑的料位对于炭黑的造粒工艺也是十分重要的参数，会严重影响造粒质量。因此正确选用料位开关，对储罐内炭黑的料位进行准确测量就显得尤为重要。

　　目前，用于测量粉体料位的物位仪表种类繁多，各有特点。如阻旋料位开关、电容式料位开关、射频导纳料位开关、振动式料位开关等。但能够胜任测量炭黑料位的料位开关却少之又少。

　　阻旋料位开关作为一种机械式仪表，通过同步电机带动主轴上的叶片旋转，当接触到物料时，叶片受阻，微动开关动作，输出报警信号。目前，大部分阻旋料位开关能够测量的介质的密度仅为0.3g/cm³。虽然通过加大叶片尺寸，减少电机功率能够进一步提高可测密度范围，但也很难可靠测量如此低密度的炭黑。另外，阻旋料位开关密封性能欠佳，轴承内易吸附炭粉，在高温环境下其密封圈老化和轴承润滑油干涸，使用寿命将大大缩短，时间一长，主轴难以旋转，无法输出有效报警信号。

　　电容式料位开关和射频导纳料位开关都是通过测量罐体内电容值的变化，来判断物料存储状态的。电容式料位开关抗挂料能力不强难以胜任。新增防挂料电路的射频导纳料位开关，应用在有一定粘附性物料上有一定的效果。但是当应用于罐内有一定水汽、湿度大的环境时，炭黑的吸附能力大为增加，远超射频导纳料位开关的抗挂料能力，而且由于水汽加高温，使炭黑介电常数变化范围加大，足以导致测量结果不可靠。加之射频导纳料位开关的保护极是经特氟龙与不锈钢杆滚压而成，若密封工艺做的不好，时间一长，极易形成间隙，导致炭黑渗入，造成测量设备损坏。因此射频导纳料位开关也不能适用于测量炭黑粉料。

　　根据探头结构的不同，振棒料位开关可以分为单棒振棒料位开关、内外嵌套双管振棒料位开关，其工作原理都是通过压电陶瓷驱动探头振动，通过检测触料过程中探头频率和振幅值的变化，输出一个报警信号。单棒结构的振棒料位开关，由于没有谐振结构，完全通过压电陶瓷驱动探头振动，在使用过程中，能量损失大，不能测量低密度介质，无法感知低密度的炭黑。同时，炭黑具有较强的吸附能力，单棒结构的振棒料位开关抗挂料能力差，显然也是难以胜任的。与单棒结构的振棒料位开关不同，采用内外嵌套结构的计为Tube-11振棒料位开关，探头经过精密调谐，具备很强的抗挂料性能和低密度介质的感知能力，可测密度低至0.02g/cm³，采用高温延长管设计的振棒料位开关可适用于250℃的高温环境，针对某些特殊工况要求，还可以通过气冷和水冷的方式将振棒料位开关的可靠的工作温度提高至400℃。

　　正是由于双管振棒料位开关所具有的耐高温、抗挂料能力强、可测密度范围广的突出特点，在各种料位开关中，内外嵌套的双管结构的振棒料位开关无疑是炭黑料位测量的。目前，计为双管Tube-11振棒料位开关已批量用于国内多个炭黑生产基地。其在炭黑测量中的可靠性能和出众表现，广受用户赞誉。