云母水位計監(jiān)視技術探究
日期：2015-03-23 閱讀數(shù)：
云母水位計監(jiān)視技術探究
――鄧曉南
摘要：
本文通過現(xiàn)有云母水位計在顏色觀測原理存在問題的分析，提出了改進途徑和想法，分析了顏色傳感器在顏色識別方面的優(yōu)勢，對可應用性進行闡述以供參考。
關鍵詞：云母水位計 識別 顏色 傳感器
引言：
我公司生產的WDP系列汽包水位低偏差云母水位計已經廣泛用于各發(fā)電廠、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(jiān)測水位的一次就地直讀儀表。它的直觀性是其他類型水位計無法比擬的，它采用汽紅水綠顯示液位，無水全紅，滿水全綠，紅綠界面即為實際水位。
通常的監(jiān)視辦法是在現(xiàn)場直接觀察或安裝彩色工業(yè)電視進行監(jiān)視，當采用工業(yè)電視監(jiān)控時，傳輸?shù)皆诳刂剖覂鹊谋O(jiān)視器熒屏上遠程監(jiān)測效果經常會受到工業(yè)電視本身的性能和環(huán)境光線的干擾。這里也給就我們提出了一個問題，怎樣才可以增強云母水位計汽包水位的監(jiān)控性。當我們云母水位計安裝完畢后，就地觀察效果通常是非常清晰的，而通過工業(yè)電視顯示時效果出現(xiàn)了改變。當然在合適光下時下工業(yè)電視是可以滿足監(jiān)控要求的，而在周圍光線較弱或較強的情況時就不容易分辨出汽紅水綠。正因為它有這樣的缺點，云母水位計常常在水位監(jiān)控作用中利用率不高。
就地效果例如下圖：
而在控制觀察顯示屏時，效果就大不如就地觀察，例如下圖:
是否云母水位計可以像差壓水位計和電接點水位那樣在機組運行時投入調節(jié)和保護呢。通過查詢一些資料發(fā)現(xiàn)顏色是可以被測量的，在這里簡單說明一下顏色的原理，顏色是眼睛和神經系統(tǒng)對光源的感覺，它是光源在眼睛的視網膜上形成的訊號刺激大腦皮層產生的反應，這種生理的反應就是顏色的感覺。顏色的三要素是：光源、觀察物體和觀察者(器)，在這里我們是可以在觀察器上著手加以研究的。紅、綠、 藍就是人們常常所說三原色光，達到顏色匹配時所需要的三原色的數(shù)量，稱三刺激值。通過光在有水和無水的折射不同，云母水位計主要產生兩種光線：紅光和綠光，可見光是自然界中光譜的一小部分，由于波長在0.77～0.39微米之間的光,可以被人的肉眼看見，物理學上把之稱為可見光。可見光波長為0.77～0.39微米之間，紅光與綠光均為可見光，紅色的波長為0.622～0.597微米，綠光的波長為0.492～0.455微米。
人們已經將紅光與綠光從波長的角度區(qū)分開了，也就是說我們可以通過測量波長來判斷紅綠并進行電轉換，現(xiàn)在市場上有種顏色識別傳感器。
我們是否可以在現(xiàn)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不足的缺點。
初步思路將顏色識別傳感器安裝在表體罩內，根據(jù)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,各種產品或被檢測物體的外表色等，對于LED發(fā)光體,可以實現(xiàn)顏色識別,極性判別,亮度檢測，電流及電壓檢測，以及不合格產品的清分等，對于其他物體，可以通過對其表體顏色的判別來區(qū)分或檢測相關品質，具有手動操作和自動操作，切換功能手動操作時，可以學習一種顏色并且識別此種發(fā)光顏色 自動操作時，可以學習兩種或以上顏色并且自動識別所學兩種顏色 手動或自動操作時，所學習的顏色信息會一直保留到設備系統(tǒng)中，設備斷電不會丟失信息，直到需要重新學習其他顏色才會被新的信息所替代，單次識別顏色所需要的時間 <=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MCU實現(xiàn)對水位的監(jiān)控，以此實現(xiàn)對云母汽包水位的監(jiān)控測量方面的不足。
結束語
WDP系列云母水位計已經成為我公司自主生產的一項產品，不斷的提高它的優(yōu)勢和性能成為我們需要考慮的問題，增強它的監(jiān)控能力對公司的發(fā)展和社會效益有著很重要的意義，顏色傳感器在其上面的應用還在進一步探究當中。
