氧化鋁是一種無(wú)機(jī)物，化學(xué)式Al2O3，是一種高硬度的化合物，熔點(diǎn)為2054℃，沸點(diǎn)為2980℃，在高溫下可電離的離子晶體，常用于制造耐火材料。

因其特殊性質(zhì)，在氧化鋁的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)密度的檢測(cè)是更加重要的，而這種需求往往集中在測(cè)量過(guò)程漿液的密度。氧化鋁生產(chǎn)中漿液都有較為一致的特點(diǎn)，即存在容易結(jié)晶、溫度高、液體混合固體顆粒雜質(zhì)等特點(diǎn)，因此，基于質(zhì)量和密度測(cè)量原理的傳感器都無(wú)法在實(shí)際生產(chǎn)中得到較好的結(jié)果。所以長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)人工取樣在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和同位素實(shí)時(shí)密度檢測(cè)都是檢測(cè)氧化鋁過(guò)程介質(zhì)密度的主要手段。但隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，手動(dòng)檢測(cè)密度的問(wèn)題暴露地愈發(fā)明顯，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)有滯后性、占用人力資源等缺點(diǎn)，而同位素密度檢測(cè)的手段也因?yàn)樵硇缘膯?wèn)題，僅在每次設(shè)備維護(hù)后密度計(jì)重新標(biāo)定的一段極短的時(shí)間內(nèi)有效，一旦運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，物料將在罐壁上凝固導(dǎo)致檢測(cè)的密度偏差越來(lái)越大。還有現(xiàn)場(chǎng)人員的安全和管理問(wèn)題等……

這一切都迫使氧化鋁生產(chǎn)業(yè)內(nèi)開始尋求一種徹底有效的自動(dòng)化的解決方案。

這種新型的密度測(cè)量方式便是基于差壓式壓力變送器實(shí)現(xiàn)的，想要理解差壓變送器的工作原理，可以看這篇文章：壓力變送器原理

以下我們將對(duì)比原來(lái)的同位素密度計(jì)和壓力變送器的應(yīng)用差異以具體對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析。

首先同位素密度計(jì)的工作原理及在氧化鋁生產(chǎn)中的應(yīng)用由輻射源產(chǎn)生的伽馬射線通過(guò)管中的被測(cè)量介質(zhì)，其中的一部分放射線被介質(zhì)散射吸收，剩下的部分放射線由管的相反側(cè)的檢測(cè)器接收，介質(zhì)吸收多少放射線，被測(cè)量介質(zhì)的密度和指數(shù)吸收收嗎？同位素密度計(jì)實(shí)施了非接觸式檢查，設(shè)備運(yùn)行初期管道內(nèi)還沒有發(fā)生損傷。此時(shí)，同位素密度計(jì)正在生產(chǎn)中。但是，由于氧化鋁生產(chǎn)的特殊性和復(fù)雜性，生產(chǎn)的波動(dòng)和指標(biāo)的波動(dòng)是不可避免的，所以一些物質(zhì)的沉積、結(jié)晶、二次反應(yīng)等情況會(huì)在管道、溝壁上形成結(jié)晶。

曾經(jīng)技術(shù)人員也試想過(guò)通過(guò)軟件模擬來(lái)消除對(duì)結(jié)晶狀況檢查的影響，但影響結(jié)晶速度的不僅僅是簡(jiǎn)單的時(shí)間因素，還需要知道材料成分的變化、流量的大小、溫度的變化、二次反應(yīng)等因素才能對(duì)結(jié)晶速度進(jìn)行較為精確的模擬，但如此一來(lái)需要測(cè)量的參數(shù)反而增多，頗有些南轅北轍的意味在里面。因此，通過(guò)軟件的模擬修正測(cè)量結(jié)果的方法最終被廢棄，沒能解決這個(gè)長(zhǎng)期慣有的問(wèn)題。在此期間，反而是操作人員的水平提升暫時(shí)性彌補(bǔ)了這一不足，有經(jīng)驗(yàn)的工作人員還是可以通過(guò)實(shí)時(shí)密度變化來(lái)推測(cè)物質(zhì)密度的變化，從而根據(jù)經(jīng)驗(yàn)避免一些生產(chǎn)事故的發(fā)生。通過(guò)操作人員的水平提升工藝水平這也是同位素密度計(jì)在氧化鋁生產(chǎn)中的應(yīng)用狀況不理想的最主要原因。而且，操作者推斷的只是順勢(shì)而為，具體情況需要去現(xiàn)場(chǎng)采樣品確認(rèn)驗(yàn)證。這樣做的話，實(shí)時(shí)檢查又沒有意義了，生產(chǎn)中的自動(dòng)化控制方案不能自動(dòng)控制，只能手動(dòng)控制，在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，氧化鋁的生產(chǎn)廠家都深受此問(wèn)題困擾。

再來(lái)看差壓變換器在鋁生產(chǎn)密度測(cè)量中的應(yīng)用

差壓發(fā)射器密度測(cè)量原理：已知液體壓力與密度、高度、重力加速度有關(guān)。差壓變送器的檢測(cè)密度是接觸式的檢查。壓力接觸面的傷口會(huì)影響檢查，但管道會(huì)有一些損傷，所以差壓發(fā)射器的檢測(cè)密度不是在管道上，而是在罐上。在漿料槽中選擇一定的高度（h），安裝差壓轉(zhuǎn)換器，將檢測(cè)出的差壓（p）除以與重力加速度（g）固定的漿料高度（h），導(dǎo)出漿料的密度（ρ）。

關(guān)于設(shè)置隔膜差壓變換器，按照以往的規(guī)格，與槽壁垂直安裝，漿料中的固體粒子容易在水平的引壓管上堆積結(jié)晶，堵塞取壓力的管，變送器的壓力隔膜不能與漿料接觸，漿料的差壓也無(wú)法測(cè)量。在以往的安裝方式中，在推進(jìn)管上必須設(shè)置輔助的反吹和放料裝置，當(dāng)材料的堆積對(duì)壓力取有影響時(shí)，通過(guò)進(jìn)行放料和反吹，可以保證檢查的正確性和可靠性。

但對(duì)于現(xiàn)在這種特殊的情況，我們也采用了不尋常的安裝方式：取壓管向上傾斜一定的角度，一般與槽壁方向的角度60～45夾在一起安裝。這樣，即使在取壓管中堆積一定的材料，在攪拌力、重力、出料泵的力的作用下，也從取壓管的傾斜面沉入槽中。這樣，完全防止了取壓管中材料的沉積，同時(shí)保證了差壓測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。

為了有效克服差壓發(fā)射器的實(shí)際安裝中的高度（Δh）誤差和發(fā)射器的長(zhǎng)期動(dòng)作引起的其它誤差，在接收差壓發(fā)射器標(biāo)準(zhǔn)4～20mA信號(hào)的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)側(cè)，在監(jiān)視器軟件中接收校準(zhǔn)系數(shù)，并基于化學(xué)分析數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)監(jiān)視器結(jié)果進(jìn)行比較，及時(shí)修正和保證誤差。測(cè)量結(jié)果的正確性。