磁致伸缩液位计

1、刘玉长刘玉长磁致伸缩液位计磁致伸缩液位计 能源化学工程能源化学工程14021402班班史磊史磊20172017年年3 3月月2323日日刘玉长刘玉长磁致伸缩液位计刘玉长刘玉长 概述概述 在容器中液体介质的高低叫做液位，测量液在容器中液体介质的高低叫做液位，测量液位的仪表叫液位计。液位计为物位仪表的一种。位的仪表叫液位计。液位计为物位仪表的一种。 由于由于被测物料的性质千差万别，物位测量方被测物料的性质千差万别，物位测量方法很多法很多，这里主要介绍平台常用，这里主要介绍平台常用的物位检测仪表的物位检测仪表的原理与应用的原理与应用。 根据测量原理不同，液位计可以分为浮力式、根据测量原理不同，液位计

2、可以分为浮力式、差压式、电导式、超声波、雷达式、核辐射式、差压式、电导式、超声波、雷达式、核辐射式、磁致伸缩式等类型。磁致伸缩式等类型。刘玉长刘玉长磁致伸缩磁致伸缩液位计液位计 磁致伸缩效应指的是对软磁体磁致伸缩效应指的是对软磁体进行磁化后，其形状、大小会发生进行磁化后，其形状、大小会发生变化的物理现象。变化的物理现象。 磁致伸缩磁致伸缩液位计主要由电子头、液位计主要由电子头、探测杆、浮子三部分组成。探测杆探测杆、浮子三部分组成。探测杆由由3 3条同轴的圆管组成：外管由防条同轴的圆管组成：外管由防腐蚀材料制成，以提供保护作用；腐蚀材料制成，以提供保护作用；中间圆管可根据要求装配一个或多中间圆管

3、可根据要求装配一个或多个测温传感器；最中心的是波导管，个测温传感器；最中心的是波导管，其内部是由磁致伸缩材料构成的波其内部是由磁致伸缩材料构成的波导丝；在液位仪探测杆外配有内含导丝；在液位仪探测杆外配有内含磁铁随液位变化的浮子。磁铁随液位变化的浮子。 刘玉长刘玉长工作时，电子头中的脉冲发生器首先在磁致伸缩波导丝上施加一个电工作时，电子头中的脉冲发生器首先在磁致伸缩波导丝上施加一个电脉冲信号脉冲信号( (亦称询问脉冲，初始脉冲亦称询问脉冲，初始脉冲) )，此电脉冲同时伴随一个环形磁，此电脉冲同时伴随一个环形磁场，环形磁场与浮子内永磁铁产生的偏置磁场相遇时，浮子周围的磁场，环形磁场与浮子内永磁铁产

4、生的偏置磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变，从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位场发生改变，从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个感应扭转波脉冲，该扭转波以声速由产生点向波导丝的两置产生一个感应扭转波脉冲，该扭转波以声速由产生点向波导丝的两端传播，传向末端的扭转波被阻尼器件吸收，传向激励端的信号则被端传播，传向末端的扭转波被阻尼器件吸收，传向激励端的信号则被检波装置接收，并由电子部件测量出脉冲电流与扭转波的时间差，再检波装置接收，并由电子部件测量出脉冲电流与扭转波的时间差，再乘以扭转波在波导丝中的传播速度（固定量为乘以扭转波在波导丝中的传播速度（固定量为2800

5、m/s2800m/s），即可精确），即可精确地计算出浮子产生扭转波的位置与测量基准点间的距离，也就是液面地计算出浮子产生扭转波的位置与测量基准点间的距离，也就是液面的位置。的位置。工作原理工作原理刘玉长刘玉长结构原理与工作波形图 磁磁致伸缩液位计致伸缩液位计结构精巧，安装简单方便，环境结构精巧，安装简单方便，环境适应性强，不需定期重标和维护，具有精度高、稳定性适应性强，不需定期重标和维护，具有精度高、稳定性好、使用寿命长、安全可靠等优点，近年来应用逐渐广好、使用寿命长、安全可靠等优点，近年来应用逐渐广泛。泛。刘玉长刘玉长石油、化工原料储存；液罐的液位工业计量和控制典型应用一典型应用一刘玉长刘玉

6、长典型应用二典型应用二生化、医药、食品饮料、罐区管理沥青储罐等应用与安装与磁翻板配套使用刘玉长刘玉长典型应用三工业控制工业控制刘玉长刘玉长雷达雷达静压静压磁致伸缩磁致伸缩超声波超声波射频导纳射频导纳工作原理工作原理电磁波电磁波压力压力浮力浮力声波声波储势电荷储势电荷介质特性介质特性介电常数介电常数密度密度密度密度密度密度介电常数介电常数精度精度高，可达高，可达1mm1mm高，误差高，误差大大高，可达高，可达1mm1mm一般，最高可一般，最高可达达15mm15mm一般，根据安一般，根据安装及调试装及调试温度影响温度影响可忽略可忽略有，需考有，需考虑虑较小，取决密度较小，取决密度变化变化有影响，需

7、补有影响，需补偿偿可忽略可忽略压力影响压力影响可忽略可忽略很大很大很小很小有影响有影响可忽略可忽略挥发性气体挥发性气体（蒸汽）影响（蒸汽）影响可忽略可忽略可忽略可忽略可忽略可忽略有影响有影响可忽略可忽略安装安装简单简单极复杂极复杂复杂复杂简单简单简单简单维护量维护量低，可忽略低，可忽略极大极大大大低低低低价格费用价格费用贵，逐年降低贵，逐年降低极高极高一般一般一般一般低低各种储罐液位测量方式比较各种储罐液位测量方式比较刘玉长刘玉长 技术性能测量范围：刚性杆式0.15m，柔性管式0.520m精 确 度：1mm或0.1%取较大值分 辨 率：0.1mm适用介质：与探头材料相兼容的液体工作压力：-0.

8、0510MPa工作温度：-4085（-2070带LCD表头）介质温度：-40100(高温型-40200)介质密度：0.52.0 g/cm3介质粘度：0.8PaS稳 定 性：0.1FS/年电源电压：945V DC，通常24V DC输出信号：420mA DC二线制振动影响：对于l0g峰值，202000Hz条件下影响小于0.1FS防护等级：探头IP68、表头IP65防 爆：隔爆型：dBT5；本安型：iaCT6过程连接：DN50、DN80、DN100法兰或M181.5、M201.5、G3/4等阳螺纹探杆材料：304、316L、PP、PVC、PTFE浮子材料：304、316L、PP、PTFE刘玉长刘玉长

9、 产品特点 1 1、测量精度高。最高可达、测量精度高。最高可达0.01%FS（满量程）（满量程） 2 2、测量范围较大，刚性杆式、测量范围较大，刚性杆式0.15m，柔性管式，柔性管式0.520m 3 3、介质的雾化和蒸气、介质表面的泡沫等不会对测量精度造成影响。、介质的雾化和蒸气、介质表面的泡沫等不会对测量精度造成影响。 4 4、测量仪表的整个变送器密封在保护套管内，其传感器元件和被测液、测量仪表的整个变送器密封在保护套管内，其传感器元件和被测液体非接触。故不会对传感器造成任何磨损，所以性能可靠，使用寿命长，体非接触。故不会对传感器造成任何磨损，所以性能可靠，使用寿命长，无故障工作时间最长可达

10、无故障工作时间最长可达23年，适合多种恶劣环境。年，适合多种恶劣环境。 5 5、安装、调试、标定简单方便。在现场安装确定之后，可准确计算出、安装、调试、标定简单方便。在现场安装确定之后，可准确计算出液位（或界面）零点及满量程在测量保护套管上的相应位置，在安装前即液位（或界面）零点及满量程在测量保护套管上的相应位置，在安装前即可通电调试，把浮子分别置于零点和满量程位置，调零点和满量程输出分可通电调试，把浮子分别置于零点和满量程位置，调零点和满量程输出分别为别为4mA和和20mA，无需通过液面（或界面）升降来调试、标定。由于输出，无需通过液面（或界面）升降来调试、标定。由于输出信号反映的是绝对位置的输出，而不是比例或需要再处理的信号，所以不信号反映的是绝对位置的输出，而不是比例或需要再处理的信号，所以不存在信号漂移或变值的情况，不需要像其他类型的液位传感器那样进行定存在信号漂移或变值的情况，不