• 磁致伸縮液位計原理及優缺點分析

    1 磁致伸縮液位計的組成和原理

    1.1 組成

    磁致伸縮式液位計是一種可進行連續液位、界面測量,并提供用于監視和控制的模擬信號輸出的高精度的測量儀表,由三部分組成:(A)360度內磁浮子;(B)傳感器 (壓磁傳感器和磁致傳感管);(C)塑封全智能化電子裝置??芍悄芑幊?,帶有液晶顯示,可顯示總體液位,界面液位,以及溫度輸出的電信號,實際液位值,溫度值, 帶有偏移量的實際液位值等。

    1.2 工作原理

    在一非磁性傳感管內裝有一根磁致伸縮線,在磁致伸縮線一端裝有一個壓磁傳感器,該壓磁傳感器每秒發出10個電流脈沖信號給磁致伸縮線,開始計時,該電流脈沖同磁性浮子的磁場產生相互作用,在磁致伸縮線上產生一個扭應力波,這個扭應力波以已知的速度從浮子的位置沿磁致伸縮線向兩端傳送。直到壓磁傳感器收到這個扭應力信號為止,壓磁傳感器可測量出起始脈沖和返回扭應力波間的時間間隔,根據時間間隔大小來判斷浮子的位置,由于浮子總是懸浮在液面上,且磁浮子位置隨液面的變化而變化,即時間間隔大小也就是液面的高低,然后通過全智能化電子裝置將時間間隔大小信號轉換與被測液位成比例的 4 ~2 0 m A 信號(HART)進行輸出。

    2 特性

    2.1 優點

    (1)結構簡單,僅由三部分組成;

    (2)高精度,滿量程的0.01%,最大誤差不超過1.27mm;

    (3)標定極其簡單,無需實標,只需按按鈕或者使用 HART 協議;

    (4)對于重新標定或忘記標定值,無需重新校驗;

    (5)測量范圍大,0~22m;

    (6)可同時測量總體液位和界面液位,以及溫度輸出;

    (7)壓力范圍大,最大207Bar,標準的是66Bar;

    (8)溫度范圍大,-196℃到427℃;

    (9)可現場替換差壓式,電容式,超聲波式,雷達式,外浮筒式,鋼帶或伺服馬達式等液位變送器。

    2.2 缺點

    (1)不能測量高粘度液體和泥漿,天線浸在被測液體或其飽和汽體中工作,不適用于有壓、自聚、有腐蝕、有毒、高黏度液體的測量。

    (2)浮子沿著波導管外的護導管上下移動,有時會被卡住。

    3 實例分析、比較

    3.1 差壓變送器和磁致伸縮液位計測量界面分析比較

    圖1、2是一個化工裝置中典型的化合反應器液位測量示意圖。上面是油(苯及其化合物)下面是液體催化劑。由于催化劑的密度比油大,兩種物料會自動分離。工藝操作人員通過控制催化劑、油的界面(LT1測量)和油液位(LT2 測量)來保證化合反應的生成率。兩個液位值必須精確控制在一定的范圍內,是系統停車聯鎖點。