云母水位計監視技術(shù)探究
日期：2015-03-23 閱讀數：
云母水位計監視技術(shù)探究
――鄧曉南
摘要：
本文通過(guò)現有云母水位計在顏色觀(guān)測原理存在問(wèn)題的分析，提出了改進(jìn)途徑和想法，分析了顏色傳感器在顏色識別方面的優(yōu)勢，對可應用性進(jìn)行闡述以供參考。
關(guān)鍵詞：云母水位計 識別 顏色 傳感器
引言：
我公司生產(chǎn)的WDP系列汽包水位低偏差云母水位計已經(jīng)廣泛用于各發(fā)電廠(chǎng)、石油化工及各工礦企業(yè)的高壓蒸汽鍋爐或其他壓力容器監測水位的一次就地直讀儀表。它的直觀(guān)性是其他類(lèi)型水位計無(wú)法比擬的，它采用汽紅水綠顯示液位，無(wú)水全紅，滿(mǎn)水全綠，紅綠界面即為實(shí)際水位。
通常的監視辦法是在現場(chǎng)直接觀(guān)察或安裝彩色工業(yè)電視進(jìn)行監視，當采用工業(yè)電視監控時(shí)，傳輸到在控制室內的監視器熒屏上遠程監測效果經(jīng)常會(huì )受到工業(yè)電視本身的性能和環(huán)境光線(xiàn)的干擾。這里也給就我們提出了一個(gè)問(wèn)題，怎樣才可以增強云母水位計汽包水位的監控性。當我們云母水位計安裝完畢后，就地觀(guān)察效果通常是非常清晰的，而通過(guò)工業(yè)電視顯示時(shí)效果出現了改變。當然在合適光下時(shí)下工業(yè)電視是可以滿(mǎn)足監控要求的，而在周?chē)饩€(xiàn)較弱或較強的情況時(shí)就不容易分辨出汽紅水綠。正因為它有這樣的缺點(diǎn)，云母水位計常常在水位監控作用中利用率不高。
就地效果例如下圖：
而在控制觀(guān)察顯示屏時(shí)，效果就大不如就地觀(guān)察，例如下圖:
是否云母水位計可以像差壓水位計和電接點(diǎn)水位那樣在機組運行時(shí)投入調節和保護呢。通過(guò)查詢(xún)一些資料發(fā)現顏色是可以被測量的，在這里簡(jiǎn)單說(shuō)明一下顏色的原理，顏色是眼睛和神經(jīng)系統對光源的感覺(jué)，它是光源在眼睛的視網(wǎng)膜上形成的訊號刺激大腦皮層產(chǎn)生的反應，這種生理的反應就是顏色的感覺(jué)。顏色的三要素是：光源、觀(guān)察物體和觀(guān)察者(器)，在這里我們是可以在觀(guān)察器上著(zhù)手加以研究的。紅、綠、 藍就是人們常常所說(shuō)三原色光，達到顏色匹配時(shí)所需要的三原色的數量，稱(chēng)三刺激值。通過(guò)光在有水和無(wú)水的折射不同，云母水位計主要產(chǎn)生兩種光線(xiàn)：紅光和綠光，可見(jiàn)光是自然界中光譜的一小部分，由于波長(cháng)在0.77～0.39微米之間的光,可以被人的肉眼看見(jiàn)，物理學(xué)上把之稱(chēng)為可見(jiàn)光。可見(jiàn)光波長(cháng)為0.77～0.39微米之間，紅光與綠光均為可見(jiàn)光，紅色的波長(cháng)為0.622～0.597微米，綠光的波長(cháng)為0.492～0.455微米。
人們已經(jīng)將紅光與綠光從波長(cháng)的角度區分開(kāi)了，也就是說(shuō)我們可以通過(guò)測量波長(cháng)來(lái)判斷紅綠并進(jìn)行電轉換，現在市場(chǎng)上有種顏色識別傳感器。
我們是否可以在現有云母水位計上安裝這種顏色識別傳感器，借以改正工業(yè)電視在本身性能和外界光線(xiàn)不足的缺點(diǎn)。
初步思路將顏色識別傳感器安裝在表體罩內，根據鍋爐運行要求保護定值在相應的表體位置安裝傳感器，選用帶有PNP/NPN /RS485、顏色和強度評估、自學(xué)習（Teach In）功能的傳感器，顏色識別傳感器具有以下功能：
可以識別和檢測各種物體的顏色，包括發(fā)光體及非發(fā)光體(如:LED,各種產(chǎn)品或被檢測物體的外表色等，對于LED發(fā)光體,可以實(shí)現顏色識別,極性判別,亮度檢測，電流及電壓檢測，以及不合格產(chǎn)品的清分等，對于其他物體，可以通過(guò)對其表體顏色的判別來(lái)區分或檢測相關(guān)品質(zhì)，具有手動(dòng)操作和自動(dòng)操作，切換功能手動(dòng)操作時(shí)，可以學(xué)習一種顏色并且識別此種發(fā)光顏色 自動(dòng)操作時(shí)，可以學(xué)習兩種或以上顏色并且自動(dòng)識別所學(xué)兩種顏色 手動(dòng)或自動(dòng)操作時(shí)，所學(xué)習的顏色信息會(huì )一直保留到設備系統中，設備斷電不會(huì )丟失信息，直到需要重新學(xué)習其他顏色才會(huì )被新的信息所替代，單次識別顏色所需要的時(shí)間 <=100ms 與各種工業(yè)控制機器都可以連接(例如PLC，微控制單元MCU等)對于不同的物體顏色檢測要求,可以靈活的配合完成特定的功能需求，可以配合制定適合需求的相應解決方案，將信號發(fā)送給PLC或者M(jìn)CU實(shí)現對水位的監控，以此實(shí)現對云母汽包水位的監控測量方面的不足。
結束語(yǔ)
WDP系列云母水位計已經(jīng)成為我公司自主生產(chǎn)的一項產(chǎn)品，不斷的提高它的優(yōu)勢和性能成為我們需要考慮的問(wèn)題，增強它的監控能力對公司的發(fā)展和社會(huì )效益有著(zhù)很重要的意義，顏色傳感器在其上面的應用還在進(jìn)一步探究當中。
