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  炭黑是一种用途广泛的无定型炭,具有极细、质轻、疏松、呈黑色粉末状的特点,通常用作墨水、油漆的生产原料,也被作为轮胎补强剂,用以延长轮胎的使用寿命。
  炭黑的密度较低,在生产过程中,刚收集到的炭黑,其密度更低,仅为0.032~0.048g/cm³;炭黑的比重小、比表面积大,吸附作用强;一些收集炭黑的罐体的内部温度较高,达200℃以上。生产炭黑的这些特殊工况,增加了准确测量料位的难度,也给现场工作人员的维护工作带来了不便。料位开关一旦失灵,就无从得知料罐内炭粉的存储状态,易于出现炭黑跑料污染环境,也使检修人员苦不堪言。此外,对于炭黑的造粒工艺来说,炭黑的料位是十分重要的参数,如果料位数据不准,也会严重影响造粒的质量。因此料位开关能否正确选用,直接关系到对储罐内炭黑的料位测量的是否准确。
  目前,市场上用于测量粉体料位的物位仪表有:电容式料位开关、射频导纳料位开关、阻旋料位开关、振动式料位开关等。这些仪表种类繁多,各有特点,但在这些测量炭黑料位的料位开关中,能够胜任的却并不多。
  电容式料位开关和射频导纳料位开关二者均通过测量罐体内电容值的变化,来判断物料存储状态的。电容式料位开关的抗挂料能力不强,难以满足炭黑料位测量的要求。而射频导纳料位开关虽然通过新增防挂料电路后,在有一定粘附性物料上的应用有一定的效果。但在罐内有一定水汽、湿度大的环境下应用于时,由于炭黑的吸附能力大为增加,超出了射频导纳料位开关的抗挂料能力,而且水汽加高温,也加大了炭黑介电常数的变化范围,易致测量结果不准确。另外,由于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,如果密封工艺不佳,经过一段时间的使用,极易形成间隙,炭黑渗入其中,易致测量设备损毁。因此射频导纳料位开关也不适于炭黑粉料的测量。
  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最低密度仅为0.3g/cm³,这显然不能满足炭黑密度不足0.05g/cm³的测量要求。即使通过加大叶片尺寸,减少电机功率的方式,使其可测密度范围得以提高,由于可测最低密度相差较大,也很难对密度如此低的炭黑进行可靠测量。另外,阻旋料位开关密封性不佳,炭粉易吸附在轴承内,在温度较高的环境下其密封圈容易老化、轴承润滑油容易干涸,将大大缩短其使用寿命,时间一长,造成主轴难以旋转,报警信号无法有效输出。

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  根据探头结构的不同进行划分,振棒料位开关可以分为单棒振棒料位开关和双棒振棒料位开关。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,当然也就无法感知密度较低的炭黑。同时,单棒结构的振棒料位开关抗挂料能力差,用于测量具有较强吸附能力的炭黑,显然也是难以胜任的。与单棒振棒料位开关不同,双棒振棒料位开关采用内外嵌套双管结构,像计为Tube-11振棒料位开关就是双棒振棒料位开关,其探头经过精密调谐,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工作温度提高至400℃。

  可见,双棒振棒料位开关所具有的耐高温、抗挂料能力强、可测密度范围广的这些特点,完全能够胜任炭黑这种特殊介质的料位测量。相比其他料位开关,双棒振棒料位开关无疑是炭黑料位测量的首选仪表。目前,计为Tube-11振棒料位开关已在国内多个炭黑生产基地中批量使用。其测量炭黑准确可靠、表现出众,备受用户称赞。


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