CN109099985A

CN109099985A - 一种确定无源核子料位计报警阈值的方法

Info

Publication number: CN109099985A
Application number: CN201810958961.1A
Authority: CN
Inventors: 仝涵琦
Original assignee: Wuxi Ford Ham Technology Co Ltd
Current assignee: Wuxi Ford Ham Technology Co Ltd
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2018-12-28

Abstract

本发明公开一种确定无源核子料位计报警阈值的方法，属于料位测量技术领域。将无源核子料位计安装在容器上的报警高度h₀位置；排放容器内的粉煤灰，使其灰位高度保持为h1；以固定的时间间隔Δt记录料位计检测到的伽马射线强度的表征物理量N(nΔt)，n＝0，1，…；其中，T为容器的工作周期；同时进行差分计算：ΔN(nΔt)＝N(nΔt)‑N[(n‑1)Δt]，n＝1，2，…；在ΔN(nΔt)出现极大值时，报警阈值Nt即为：Nt＝{N(nΔt)+N[(n‑1)Δt]}/2。本方法既可以完全通过人工来实施，也可以通过计算机程序辅助实施；并且报警阈值的确定只与方法中设置的参数有关，而与技术人员的经验无关；本技术方案的实施不依赖于技术人员的经验，可操作性强，准确度高。

Description

一种确定无源核子料位计报警阈值的方法

技术领域

本发明涉及料位测量技术领域，特别涉及一种确定无源核子料位计报警阈值的方法。

背景技术

在燃煤发电领域，出于环保的需要，每个电厂都配备了相应的除灰系统，将煤燃烧后产生的粉煤灰输送到特定的地点集中处理。在各种类型的除灰系统中，应用最多的是干除灰系统，也就是利用气力输送原理的除灰系统。在干除灰系统中，有两个非常重要的容器：灰斗和仓泵。其中，灰斗用于收集除尘器拦截到的粉煤灰，而仓泵则用于将灰斗收集到的粉煤灰利用压缩空气动力，通过输灰管输送到场外。灰斗和仓泵都是粉煤灰的临时储存容器，为了保证除灰系统的安全和实现除灰系统的自动化控制，一般二者上面都装有料位计，以便在灰位达到预定高度时向控制系统和运行人员发出报警信号。

目前，应用于仓泵和灰斗上的料位计多为音叉式、电容式等接触式料位计。这些料位计在使用时容易因挂灰而产生误报警，需要技术人员在现场对料位计的误报警进行确认和处理，增加了技术人员的工作强度；同时，误报警会导致气力输灰提前，输送灰气比低，耗气量大，系统能耗高；较低的输送灰气比增大了输送流速，增加了设备磨损(管道磨损与流速的三次方成正比)。针对上述问题，目前主流的解决方案是使用非接触式料位计代替接触式料位计，其中无源核子料位计是主流。

无源核子料位计通过检测粉煤灰本身的微量伽马射线强度来计算灰位。由于伽马射线具有非常强的穿透能力，在容器外面就可以检测到，因此，无源核子料位计在使用时无需在容器上开孔，直接安装在容器外即可。而且，由于无需与粉煤灰直接接触，极大提高了可靠性。同时，由于在容器外某点检测到的粉煤灰的辐射强度和灰量正相关，因此只要将灰位到达报警高度时料位计检测到的辐射强度设置为报警阈值，待实际检测到的辐射强度高于此阈值时发送报警信号即可。然而，由于灰头和仓泵本身属于金属结构，而且灰斗外面还包裹着一层厚厚的保温层以防止粉煤灰的板结，因此在没有其他辅助工具或仪器的前提下，很难确认容器内的灰位到底在什么位置，这就给无源核子料位计报警阈值的设定带来了困难。

目前，用于设定无源核子料位计报警阈值的主要方法还是靠现场运行人员的经验。也就是说，现场技术人员根据当前无源核子料位计检测到的辐射强度(一般用固定时间间隔内检测的伽马脉冲数来表征)，以及自己估算的当前灰位高度，大致设定一个报警阈值，然后在除灰系统的运行过程中再根据实际出现的状况进行二次调整。但这种报警阈值的确定对技术人员的经验要求较高，且设定的报警阈值误差不容易控制，导致实际的报警高度和预期的报警高度误差较大、测量精度较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定无源核子料位计报警阈值的方法，以解决现有靠经验确定报警阈值误差较大、不容易控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种确定无源核子料位计报警阈值的方法，包括如下步骤：

将无源核子料位计安装在容器上的报警高度h₀位置；

排放容器内的粉煤灰，使其灰位高度保持为h1；

以固定的时间间隔Δt记录料位计检测到的伽马射线强度的表征物理量N(nΔt)，n＝0，1，…；其中，T为容器的工作周期；

同时进行差分计算：ΔN(nΔt)＝N(nΔt)-N[(n-1)Δt]，n＝1，2，…；

在ΔN(nΔt)出现极大值时，报警阈值Nt即为：

Nt＝{N(nΔt)+N[(n-1)Δt]}/2。

可选的，所述灰位高度h1小于所述报警高度h₀的一半。

可选的，排放容器内的粉煤灰前，所述用于确定无源核子料位计报警阈值的方法还包括：

在除灰系统正常工作时，开启容器的卸灰阀。

可选的，所述ΔN(nΔt)为极大值时，满足如下所示的关系：

ΔN[(n-1)Δt]<ΔN(nΔt)<ΔN[(n+1)Δt]。

在本发明中提供了一种确定无源核子料位计报警阈值的方法，将无源核子料位计安装在容器上的报警高度h₀位置；排放容器内的粉煤灰，使其灰位高度保持为h1；以固定的时间间隔Δt记录料位计检测到的伽马射线强度的表征物理量N(nΔt)，n＝0，1，…；其中，T为容器的工作周期；同时进行差分计算：ΔN(nΔt)＝N(nΔt)-N[(n-1)Δt]，n＝1，2，…；在ΔN(nΔt)出现极大值时，报警阈值Nt即为：Nt＝{N(nΔt)+N[(n-1)Δt]}/2。该方法既可以完全通过人工来实施，也可以通过计算机程序辅助实施；并且报警阈值的确定只与方法中设置的参数有关，而与技术人员的经验无关；本技术方案的实施不依赖于技术人员的经验，可操作性强，准确度高。

附图说明

图1是表征伽马射线强度的物理量N随料位高度h1的增高或者时间t的变化示意图；

图2是斜率dN/dt随时间t的变化示意图；

图3是确定无源核子料位计报警阈值的方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种确定无源核子料位计报警阈值的方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

本发明提供了一种确定无源核子料位计报警阈值的方法，基于这样一个事实或发现：在粉煤灰持续不断地落入容器内的过程中，如图1所示，随着料位高度h1的增高或者时间t的持续，无源核子料位计输出的表征伽马射线强度的物理量N的曲线，在报警高度h₀(时间为t₀)处会出现一个拐点，即斜率dN/dt出现极值，如图2所示。此拐点对应的射线强度Nt即为理想的报警阈值。

本发明实施例一提供的确定无源核子料位计报警阈值的方法的步骤流程示意图如图3所示，包括如下步骤：

步骤S31：将无源核子料位计安装在容器上的报警高度h₀位置；

步骤S32：排放容器内的粉煤灰，使其灰位高度保持为h1；

步骤S33：以固定的时间间隔Δt记录料位计检测到的伽马射线强度的表征物理量N(nΔt)，n＝0，1，…；其中，T为容器的工作周期；

步骤S34：同时进行差分计算：ΔN(nΔt)＝N(nΔt)-N[(n-1)Δt]，n＝1，2，…；

步骤S35：在ΔN(nΔt)出现极大值时，报警阈值Nt即为：

Nt＝{N(nΔt)+N[(n-1)Δt]}/2。

具体的，通过本实施例一的方法确定无源核子料位计报警阈值的具体步骤如下：

步骤一、在除灰系统的仓泵上将无源核子料位计安装在需要报警的位置，料位计的探头与仓泵壁间隔5公分左右，此间隔对测量结果无影响，本身属于绝对的非接触式测量；

步骤二、通过手持器设置料满射线数，这个设置的阈值可以根据实际情况设置的偏大一点，这是为了保证仓泵输灰启动信号仅仅由手动方式来控制；

步骤三、在除灰系统正常工作的情况下，开启容器的卸灰阀，排放容器内的粉煤灰，使其灰位高度h1低于报警高度的一半h₀；在仓泵工作周期T时间内，料位计一直在记录相同时间间隔Δt时的计数率值N(nΔt)，n＝0，1，…；其中，同时进行差分计算ΔN(nΔt)＝N(nΔt)-N[(n-1)Δt]，当ΔN(nΔt)出现极大值时，料位计就会把此时的计数率值N_max1设置为报警阈值Nt1并存储此值；

优选的，可以在多个仓泵的工作周期T内重复步骤三，以选出更为精确的报警阈值。具体的，在仓泵的下一个工作周期T内，料位计自身会重复所述步骤三，记录在该工作周期T内ΔN(nΔt)出现极大值时的报警阈值Nt2，并与Nt1相加求得平均值Nta，作为新的报警阈值；经过多次的标定，料位计找到一个精确的报警阈值；

当测量值大于等于报警阈值Nt，无源核子料位计发出料满报警信号；当测量值小于报警阈值Nt，无源核子料位计解除料满报警信号。

本实施例一提供的确定无源核子料位计报警阈值的方法既可以完全通过人工来实施，也可以通过计算机程序辅助实施；并且报警阈值的确定只与方法中设置的参数有关，而与技术人员的经验无关；本技术方案的实施不依赖于技术人员的经验，可操作性强，准确度高。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

1.一种确定无源核子料位计报警阈值的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将无源核子料位计安装在容器上的报警高度h₀位置；

排放容器内的粉煤灰，使其灰位高度保持为h1；

同时进行差分计算：ΔN(nΔt)＝N(nΔt)-N[(n-1)Δt]，n＝1，2，…；

在ΔN(nΔt)出现极大值时，报警阈值Nt即为：

Nt＝{N(nΔt)+N[(n-1)Δt]}/2。

2.如权利要求1所述的确定无源核子料位计报警阈值的方法，其特征在于，所述灰位高度h1小于所述报警高度h₀的一半。

3.如权利要求1所述的确定无源核子料位计报警阈值的方法，其特征在于，排放容器内的粉煤灰前，所述用于确定无源核子料位计报警阈值的方法还包括：

在除灰系统正常工作时，开启容器的卸灰阀。

4.如权利要求1所述的确定无源核子料位计报警阈值的方法，其特征在于，所述ΔN(nΔt)为极大值时，满足如下所示的关系：

ΔN[(n-1)Δt]<ΔN(nΔt)<ΔN[(n+1)Δt]。