测量砂糖的料位
应用报告 | 食品和饮料行业
- 在混凝土筒仓中存储各种颗粒尺寸的糖
- 非接触式雷达测量扬尘工况下的介质
- 食糖供应的自动库存管理
背景
Pfeifer & Langen 集团,是一家知名的德国糖业制造商。除了糖厂之外,这家历史悠久的公司还拥有几个仓储物流中心,其中一个位于下莱茵地区的 Grevenbroich。在这里,来自糖厂的砂糖被存储在四座混凝土筒仓中。筒仓高度为 30-40 m / 99-131 ft,直径为 20-30 m / 65-99 ft。
测量要求
Pfeifer & Langen 通过料位监测,将砂糖的生产与供应相匹配,并尽可能地提高填充过程的效率。在过去,一直使用铅垂线手工检测料位。这需要员工定期地爬上筒仓的中间层,通过人孔检查不同位置的料位,费时耗力。此外,打开筒仓还有可能令砂糖接触到其他物质,从而出现食品安全方面的风险。为了实现自动化的料位测量,Pfeifer & Langen 期待获取一种理想的测量方案。根据被测介质和筒仓结构,非接触式测量成为首选。在选择测量原理时,还必须考虑到筒仓内的现有条件。这包括砂糖 (εr - 值: 1.8)表面的反射较弱,以及在筒仓中形成的各种堆积角。颗粒细小的砂糖,还会在筒仓中形成挂料。在某些情况下,可能要在进料几分钟后,砂糖才会压实。因此,首先就淘汰了超声波测量方案。
科隆解决方案
客户决定采用 OPTIWAVE 6300 C 非接触式雷达料位计。这款频率为 24…26 GHz 的调频连续波(FMCW)雷达,设计用于严重扬尘的工况。它配备椭圆体的水滴天线,即使是介质(如,糖粉)的粘性较高,也不会影响测量。由于此应用的量程较大且介质的介电常数较低,所以,选配了大尺寸(DN 150)PP(聚丙烯)材质的水滴型天线。过程连接为 G ½。这些仪表被安装在仓顶隔层的人孔中。OPTIWAVE 6300 的天线形状,聚焦了雷达波束,避开仓壁干扰,有利于实现该应用所需的测量范围。OPTIWAVE 6300 的测量信号(4…20 mA)被传输到一个控制单元,并在控制系统中显示料位 。
客户利益
Pfeifer & Langen 公司受益于连续的料位测量,即使是在挂料的情况下,也能够可靠地监测筒仓中的糖量。在库存管理系统中,自动地显示所有信息。这可以防止供料不足,以及由此产生的工艺中断和筒仓的过度填充。不再需要人工检测料位,从而节省了时间和人力。此外,OPTIWAVE 6300 也不会产生其他的运营成本。当其他料位计的天线上出现挂料时,必须手工或借助吹扫系统来清除,而 OPTIWAVE 6300 的水滴型天线则无需维护。因此,Pfeifer & Langen 公司不用安装压缩空气管道进行吹扫,从而节约了能耗。此外,无须打开筒仓,砂糖的食品安全性也得到了保证。客户对混凝土筒仓的测量结果表示满意,下一步会考虑将 OPTIWAVE 6300 应用于现场的小型筒仓。