磁致伸縮液位計

1、劉玉長劉玉長磁致伸縮液位計磁致伸縮液位計 能源化學(xué)工程能源化學(xué)工程14021402班班史磊史磊20172017年年3 3月月2323日日劉玉長劉玉長磁致伸縮液位計劉玉長劉玉長 概述概述 在容器中液體介質(zhì)的高低叫做液位，測量液在容器中液體介質(zhì)的高低叫做液位，測量液位的儀表叫液位計。液位計為物位儀表的一種。位的儀表叫液位計。液位計為物位儀表的一種。 由于由于被測物料的性質(zhì)千差萬別，物位測量方被測物料的性質(zhì)千差萬別，物位測量方法很多法很多，這里主要介紹平臺常用，這里主要介紹平臺常用的物位檢測儀表的物位檢測儀表的原理與應(yīng)用的原理與應(yīng)用。 根據(jù)測量原理不同，液位計可以分為浮力式、根據(jù)測量原理不同，液位計

2、可以分為浮力式、差壓式、電導(dǎo)式、超聲波、雷達式、核輻射式、差壓式、電導(dǎo)式、超聲波、雷達式、核輻射式、磁致伸縮式等類型。磁致伸縮式等類型。劉玉長劉玉長磁致伸縮磁致伸縮液位計液位計 磁致伸縮效應(yīng)指的是對軟磁體磁致伸縮效應(yīng)指的是對軟磁體進行磁化后，其形狀、大小會發(fā)生進行磁化后，其形狀、大小會發(fā)生變化的物理現(xiàn)象。變化的物理現(xiàn)象。 磁致伸縮磁致伸縮液位計主要由電子頭、液位計主要由電子頭、探測桿、浮子三部分組成。探測桿探測桿、浮子三部分組成。探測桿由由3 3條同軸的圓管組成：外管由防條同軸的圓管組成：外管由防腐蝕材料制成，以提供保護作用；腐蝕材料制成，以提供保護作用；中間圓管可根據(jù)要求裝配一個或多中間圓管

3、可根據(jù)要求裝配一個或多個測溫傳感器；最中心的是波導(dǎo)管，個測溫傳感器；最中心的是波導(dǎo)管，其內(nèi)部是由磁致伸縮材料構(gòu)成的波其內(nèi)部是由磁致伸縮材料構(gòu)成的波導(dǎo)絲；在液位儀探測桿外配有內(nèi)含導(dǎo)絲；在液位儀探測桿外配有內(nèi)含磁鐵隨液位變化的浮子。磁鐵隨液位變化的浮子。 劉玉長劉玉長工作時，電子頭中的脈沖發(fā)生器首先在磁致伸縮波導(dǎo)絲上施加一個電工作時，電子頭中的脈沖發(fā)生器首先在磁致伸縮波導(dǎo)絲上施加一個電脈沖信號脈沖信號( (亦稱詢問脈沖，初始脈沖亦稱詢問脈沖，初始脈沖) )，此電脈沖同時伴隨一個環(huán)形磁，此電脈沖同時伴隨一個環(huán)形磁場，環(huán)形磁場與浮子內(nèi)永磁鐵產(chǎn)生的偏置磁場相遇時，浮子周圍的磁場，環(huán)形磁場與浮子內(nèi)永磁鐵產(chǎn)

4、生的偏置磁場相遇時，浮子周圍的磁場發(fā)生改變，從而使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位場發(fā)生改變，從而使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個感應(yīng)扭轉(zhuǎn)波脈沖，該扭轉(zhuǎn)波以聲速由產(chǎn)生點向波導(dǎo)絲的兩置產(chǎn)生一個感應(yīng)扭轉(zhuǎn)波脈沖，該扭轉(zhuǎn)波以聲速由產(chǎn)生點向波導(dǎo)絲的兩端傳播，傳向末端的扭轉(zhuǎn)波被阻尼器件吸收，傳向激勵端的信號則被端傳播，傳向末端的扭轉(zhuǎn)波被阻尼器件吸收，傳向激勵端的信號則被檢波裝置接收，并由電子部件測量出脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時間差，再檢波裝置接收，并由電子部件測量出脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時間差，再乘以扭轉(zhuǎn)波在波導(dǎo)絲中的傳播速度（固定量為乘以扭轉(zhuǎn)波在波導(dǎo)絲中的傳播速度（固定量為2800

5、m/s2800m/s），即可精確），即可精確地計算出浮子產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波的位置與測量基準點間的距離，也就是液面地計算出浮子產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波的位置與測量基準點間的距離，也就是液面的位置。的位置。工作原理工作原理劉玉長劉玉長結(jié)構(gòu)原理與工作波形圖 磁磁致伸縮液位計致伸縮液位計結(jié)構(gòu)精巧，安裝簡單方便，環(huán)境結(jié)構(gòu)精巧，安裝簡單方便，環(huán)境適應(yīng)性強，不需定期重標和維護，具有精度高、穩(wěn)定性適應(yīng)性強，不需定期重標和維護，具有精度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長、安全可靠等優(yōu)點，近年來應(yīng)用逐漸廣好、使用壽命長、安全可靠等優(yōu)點，近年來應(yīng)用逐漸廣泛。泛。劉玉長劉玉長石油、化工原料儲存；液罐的液位工業(yè)計量和控制典型應(yīng)用一典型應(yīng)用一劉玉長劉玉

6、長典型應(yīng)用二典型應(yīng)用二生化、醫(yī)藥、食品飲料、罐區(qū)管理瀝青儲罐等應(yīng)用與安裝與磁翻板配套使用劉玉長劉玉長典型應(yīng)用三工業(yè)控制工業(yè)控制劉玉長劉玉長雷達雷達靜壓靜壓磁致伸縮磁致伸縮超聲波超聲波射頻導(dǎo)納射頻導(dǎo)納工作原理工作原理電磁波電磁波壓力壓力浮力浮力聲波聲波儲勢電荷儲勢電荷介質(zhì)特性介質(zhì)特性介電常數(shù)介電常數(shù)密度密度密度密度密度密度介電常數(shù)介電常數(shù)精度精度高，可達高，可達1mm1mm高，誤差高，誤差大大高，可達高，可達1mm1mm一般，最高可一般，最高可達達15mm15mm一般，根據(jù)安一般，根據(jù)安裝及調(diào)試裝及調(diào)試溫度影響溫度影響可忽略可忽略有，需考有，需考慮慮較小，取決密度較小，取決密度變化變化有影響，需

7、補有影響，需補償償可忽略可忽略壓力影響壓力影響可忽略可忽略很大很大很小很小有影響有影響可忽略可忽略揮發(fā)性氣體揮發(fā)性氣體（蒸汽）影響（蒸汽）影響可忽略可忽略可忽略可忽略可忽略可忽略有影響有影響可忽略可忽略安裝安裝簡單簡單極復(fù)雜極復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜簡單簡單簡單簡單維護量維護量低，可忽略低，可忽略極大極大大大低低低低價格費用價格費用貴，逐年降低貴，逐年降低極高極高一般一般一般一般低低各種儲罐液位測量方式比較各種儲罐液位測量方式比較劉玉長劉玉長 技術(shù)性能測量范圍：剛性桿式0.15m，柔性管式0.520m精 確 度：1mm或0.1%取較大值分 辨 率：0.1mm適用介質(zhì)：與探頭材料相兼容的液體工作壓力：-0.

8、0510MPa工作溫度：-4085（-2070帶LCD表頭）介質(zhì)溫度：-40100(高溫型-40200)介質(zhì)密度：0.52.0 g/cm3介質(zhì)粘度：0.8PaS穩(wěn) 定 性：0.1FS/年電源電壓：945V DC，通常24V DC輸出信號：420mA DC二線制振動影響：對于l0g峰值，202000Hz條件下影響小于0.1FS防護等級：探頭IP68、表頭IP65防 爆：隔爆型：dBT5；本安型：iaCT6過程連接：DN50、DN80、DN100法蘭或M181.5、M201.5、G3/4等陽螺紋探桿材料：304、316L、PP、PVC、PTFE浮子材料：304、316L、PP、PTFE劉玉長劉玉長

9、 產(chǎn)品特點 1 1、測量精度高。最高可達、測量精度高。最高可達0.01%FS（滿量程）（滿量程） 2 2、測量范圍較大，剛性桿式、測量范圍較大，剛性桿式0.15m，柔性管式，柔性管式0.520m 3 3、介質(zhì)的霧化和蒸氣、介質(zhì)表面的泡沫等不會對測量精度造成影響。、介質(zhì)的霧化和蒸氣、介質(zhì)表面的泡沫等不會對測量精度造成影響。 4 4、測量儀表的整個變送器密封在保護套管內(nèi)，其傳感器元件和被測液、測量儀表的整個變送器密封在保護套管內(nèi)，其傳感器元件和被測液體非接觸。故不會對傳感器造成任何磨損，所以性能可靠，使用壽命長，體非接觸。故不會對傳感器造成任何磨損，所以性能可靠，使用壽命長，無故障工作時間最長可達

10、無故障工作時間最長可達23年，適合多種惡劣環(huán)境。年，適合多種惡劣環(huán)境。 5 5、安裝、調(diào)試、標定簡單方便。在現(xiàn)場安裝確定之后，可準確計算出、安裝、調(diào)試、標定簡單方便。在現(xiàn)場安裝確定之后，可準確計算出液位（或界面）零點及滿量程在測量保護套管上的相應(yīng)位置，在安裝前即液位（或界面）零點及滿量程在測量保護套管上的相應(yīng)位置，在安裝前即可通電調(diào)試，把浮子分別置于零點和滿量程位置，調(diào)零點和滿量程輸出分可通電調(diào)試，把浮子分別置于零點和滿量程位置，調(diào)零點和滿量程輸出分別為別為4mA和和20mA，無需通過液面（或界面）升降來調(diào)試、標定。由于輸出，無需通過液面（或界面）升降來調(diào)試、標定。由于輸出信號反映的是絕對位置的輸出，而不是比例或需要再處理的信號，所以不信號反映的是絕對位置的輸出，而不是比例或需要再處理的信號，所以不存在信號漂移或變值的情況，不需要像其他類型的液位傳感器那樣進行定存在信號漂移或變值的情況，不