MWS-BF-3D Микроволновый датчик измерения профиля шихтовых материалов

Микроволновый датчик радарного типа MWS-BF-3D предназначен для 3-D или 2-D измерения профиля загружаемых в доменную печь шихтовых материалов (кокс, агломерат).

Система измерения профиля шихтовых материалов включает в себя дальномер, корпус, панель местного управления и клапан.

Сканирование поверхности загруженных в доменную печь материалов осуществляется с помощью микроволнового излучения, посылаемого антенной. Анализ поверхности материалов происходит в направлении от центра печи и непосредственно до ее стенки. Условно, сканируемая поверхность разбивается на позиции, которые служат опорными точками. Далее измеряются расстояния до этих точек и полученные данные преобразуются в отображение текущего состояния профиля поверхности материала, находящегося в печи.

Достоинства

Возможность выбора 3-D или 2-D измерения

• Аналогично измерениям проводимым в 3-D режиме профиль также может измеряться в режиме 2-D.

Решены проблемы, присутствующие при контактном методе измерения

• Высокая скорость измерения позволяет лучше контролировать профиль поверхности загружаемых материалов.
• Измерение профиля шихты происходит в течение каждого оборота распределителя, в результате чего ведется постоянный контроль уровня загружаемого материала, обеспечивая тем самым правильное протекание технологического процесса, и как следствие повышение количества производимого чугуна и снижение расхода кокса.
• 2-D сканирование поверхности может проводиться в промежуток времени между оборотами распределительного желоба (минимальное время измерения приблизительно 5 секунд).
• Компактный размер и относительно небольшой вес минимизируют пространство, необходимое для установки датчика.

Независимость от неблагоприятных условий

• На корректную работу прибора не оказывают влияние высокая температура, открытый огонь, пыль или пар.
• Установка контроллера датчика снаружи печи исключает воздействие негативных факторов таких как высокая температура и высокое давление на блок управления, обеспечивая тем самым надежность работы и простоту обслуживания установки.

Высокая точность измерения

• Погрешность измерения составляет порядка ±50 мм.
• Используется роторная техника анализа поверхности — от центра печи к ее краю.
• Стабильность измерения сохраняется даже в том случае, когда поверхность загруженного материала имеет наклон.
• Благодаря высокому отношению полезный сигнал/шум, датчик обеспечивает корректность измерений даже тогда, когда сигнал отраженный от поверхности кокса или агломерата очень слабый.

Возможность отображения рабочего процесса на ПК

• Обеспечена возможность непрерывного отображения принимаемого сигнала, спектра сигналов преобразования Фурье, а также непосредственно измеряемых данных.
• Доступна функция записи получаемых данных и их воспроизведение в реальном или ускоренном времени, что в свою очередь позволяет настраивать параметры системы в оффлайн-режиме.
• На контроллере и на мониторе ПК отображается внутренняя температура датчика, а также параметры, отклонение значений которых от нормы влечет за собой неисправную работу системы (среди них: снижение мощности получаемого сигнала, перегрев оборудования, прочие сбои системы).
• Профиль поверхности материала отображается на экране ПК.

Удобные встроенные функции

• Диапазон проводимых измерений легко программируется.
• Возможность соединения с ПК или ПЛК по протоколу RS-232C, RS-422 и RS-485.

Комплексная самостоятельная система

• Не требуется никаких дополнительных аппаратных и программных средств, так как вся обработка и настройка сигнала выполняется при помощи контроллера и местной панели управления.

Малый вес и компактность

• Получение микроволнового сигнала осуществляется через небольшое окошко размером 670мм×670мм.

Простота в обслуживании

• При закрытом клапане система достаточно легко обслуживается.

Принцип работы

В работе датчика используется метод частотной модуляции сигнала FM-CW (Frequency Modulated Continuous Waves).

Дальномер посылает в направлении поверхности материала микроволновый сигнал с линейно нарастающей частотой. Отправленный в момент времени t1 сигнал с частотой f1 отражается от поверхности материала и принимается антенной в момент времени t2. Время прохождения сигнала от датчика до поверхности и обратно равно разнице моментов времени t2 и t1 (∆t). За время ∆t излучаемый сигнал возрастает до частоты f2. Разница частот отправляемого и принимаемого сигналов ∆f прямо-пропорциональна расстоянию, которое проходит сигнал за время ∆t. Таким образом, для вычисления расстояния до поверхности измеряемого материала дальномер сначала «накладывает» отраженный сигнал на излучаемый для вычисления разности частот, а затем преобразует эти данные в искомую величину.

Для исключения ложных показаний спектр принимаемых сигналов анализируется с помощью преобразования Фурье.

Область применения

• Доменное производство

Технические характеристики