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四川省甘孜地区白玉县呷村银多金属矿位于四川省甘孜州白玉县昌台区麻邛乡境内，目前已探明的矿石储量为781万吨，其中含银1867.53吨、铜8.09万吨、铅40.09万吨、锌65.19万吨、金5.198吨。资源潜在价值达二百多亿元人民币，矿山远景储量亦十分可观，被誉为全国多金属矿“三大明珠”之一。该矿由西部矿业公司、中国华北冶金建设公司、甘孜州玉发矿业有限公司、四川省峨眉山403建设工程公司等6家股东组成的鑫源公司进行开发。并于2006年8月份正式竣工投产（如图1）。
该矿的竣工投产，标志着西部矿业向外省迈出可喜步伐，对于加快民族地区经济发展、提供就业机会、发展相关产业等将起到积极的推动作用。
一、挑战
由于呷村银多金属矿所处的位置海拔较高，基建总包方中国华冶集团公司一直都很担心各种仪表是否能过克服海拔高度的影响而正常工作。这其中用于测量各种矿物料仓的物位仪表对整个系统来说比较重要 – 既需要通过稳定准确的物位测量来对料仓的高度进行控制，提高生产效率；也需要通过料位测量实现资产管理的目的。
中国华冶以前使用过西门子各种物位计，对西门子物位计的性能比较熟悉，也比较放心。因此，中国华冶再次找到西门子公司寻求物位解决方案。经过和技术人员的确认，得知西门子雷达物位计曾在西藏海拔3950m的水泥厂使用了多年，工作一直正常；但对于超声波物位计能否正常使用在海拔这么高的位置，一直不能肯定：毕竟高海拔的位置空气相对稀薄，而且温度较低，而超声波物位计的工作会受到环境的影响。经查，超声波物位计使用过的最高的海拔高度约为2000m，从未在近4000m的海拔高度使用过。
要使用物位计测量呷村银多金属矿的各种料仓的料位，除了要克服各种料仓的不规则料面形成的漫反射而造成的声波能量损失外，还要克服高海拔位置稀薄的空气对声速的影响，以及低温环境对仪表的考验。
二、解决方案
最终确定解决方案是采用超声波料位计和雷达物位计结合的方式来解决不同性质的料仓的物位测量：对于高度在15米以内而且物料颗粒度较大的料仓，选用Multiranger超声波物位计（如图2）和各种不同量程的超声波换能器；而针对量程较大(15米以上)或粉尘扬起较大的应用，则选择了西门子的固体型雷达LR40.
超声波物位测量解决方案。 西门子超声波物位测量技术在世界上一直是处于领导者地位，它具有很多特有的技术特点及以专利技术。
声阻匹配技术。
不同于其他公司的产品，西门子采用了一种声阻匹配的技术来作为测量固体料位的主要技术。采用低密度的介质紧贴在超声波发射表面，以降低超声波探头声阻，使发生的超声波能量衰减大到最小。这也是目前所有的超声波固体测量技术中成本最低、可靠性最高、应用最为广泛的一种技术。据测试，采用声阻匹配技术的超声波探头比普通的超声波探头的性能要提高5~6倍。
矩阵式声源系统。
当量程增加时，超声波探头的发射能量也需要大大的增加，同时也需要降低发射频率来减少超声波能量在长距离的传输中衰减。但是采用以上技术，也会带来一些“副作用”：波束角增大；超声波能量发散；探头表面的“自清洁”功能不明显，容易粘结物料；较低的发射频率容易受到自然噪声的干扰；精度低等一系列问题。
西门子公司采用矩阵式声源系统克服了上述技术的缺点。它选择使用了多个（不是一个）晶振作为发射源；相对于普通的超声波探头，它的发射频率更高，波束角更小（可至6º），表面的震动能量更大，“自清洁”的作用更明显；抵御环境噪声的能力也更强。
两线制连线方式。
西门子公司的超声波探头一般都采用两线制模式，除了进行传输和识别超声波探头脉冲信号，同时也进行温度信号的传输以实现温度补偿的作用。不同于常见的三线制模式，两线制模式既可以选择双绞屏蔽线作为传输线缆，也可以选择抗干扰能力更强的同轴电缆。它的优点是：传输距离最长可达365m，最大程度地实现多点测量；最有效地克服来自环境的噪声，使回波信号更加可靠稳定。
声智能回波处理技术。
西门子专利的声智能技术是目前最先进的回波处理技术。由于呷村银多金属矿的海拔高度较高，具有空气稀薄，气温低的特点，因此利用声智能技术具有对声速进行温度补偿（内置高精度温度传感器）的功能，可以克服气温低的环境影响；同时由于空气稀薄而引起声速变化最终导致测量读书不准确的问题，对于声智能而言，只需要做一个简单的标定根据实际值对声速值进行微调尽可以很好地解决这个问题（如图5）。
当然声智能技术中还包含了各种过滤器、TVT（回波抑制曲线）、ALF选择算法等功能可以解决由于仓壁固定物（如果人梯、结构横梁等）、不规则的料面引起的多次回波等静态或动态的各种干扰。
雷达物位测量解决方案
西门子的LR400固体型雷达被广泛应用在水泥、矿山、钢铁、电力等各种料仓，尤其是用于测量各种粉尘扬起非常严重的粉料的物位测量应用中，在市场取得了非常好的口碑（如图6）。LR400具有的主要特点：
非接触式测量原理，基本免维护；
采用24GHz高频率信号, 较短的波长很容易在粗糙的固体表面形成良好的回波信号；相对很多采用6G和10GHz的雷达来说，它的测量的可靠性、稳定性和准确性要好得多。
FMCW（连续调频）工作原理和四线制供电设计；确保了LR400能够提供更可靠的测量回波和较大的功率保证恶劣工况的噪声干扰；
全铝制的外壳保证了仪表在恶劣的现场不容易受到损坏，大大延长了仪表的使用寿命；
标准配置的瞄准器和较小的天线尺寸使安装更加简单方便；
集成了上万个应用经验而生成的固体型雷达算法，针对细粉状固体和块状固体提供了不同的测量模式。
三、使用结果
经过技术交流和确认后，中国华冶接受了西门子的物位解决方案，并采购用在呷村银多金属矿的矿石料仓和其他固体料仓上（如图7）。自2006年使用至今近1年的时间内，西门子公司提供的超声波和雷达物位计工作性能令人满意，完全克服了高海拔和低温的影响，而且由于采用了非接触式的测量方式，调试安装完成至今从来没有进行过维护。
西门子物位计仪表所提倡的“Use it and forget it”（使用它就不需要关心它）在3990米的海拔高度上得到了完美的体现，也算为开发西部做出了贡献。
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