磁致伸缩液位计.ppt

磁致伸缩液位计 1 磁致伸缩液位计液位传感器种类磁致伸缩效应( ostrictive effect )指的是对软磁体进行磁化后,其形状、大小会发生变化的物理现象, 该现象在 19 世纪中叶被人们发现。磁致伸缩现象具有各向异性。磁致伸缩效应可用磁致伸缩系数(或应变) 来描述, 为原来的长度, 为物质在外磁场作用下伸长(或缩短)后的长度由于磁致伸缩率一般在 10 -5以下,所以对磁致伸缩效应的应用远不如对压电效应的应用广泛。到 20 世纪 60 、 70 年代后,发现了伸缩率在 10 -3的超磁致伸缩材料。磁致伸缩效应才重新受到重视。 0 0L LL H??? 0L HL 磁致伸缩效应?磁致伸缩液位计主要由电子部件、磁致伸缩波导丝、浮子等部分组成。测量时,电子部件产生一个电流“激励”脉冲,该脉冲电流以光速沿波导丝向下运行,并在波导丝周围形成周向安培环形磁场。当激励脉冲电流产生的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,再乘以扭转波在波导丝中的传播速度(固定量为 2800m/s ),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,也就是液面的位置。磁致伸缩液位计传感器原理见上图。工作原理磁致伸缩位移(液位)传感器,是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。由于这个应变机械波脉冲信号在波导管内的传输时间和活动磁环与电子室之间的距离成正比,通过测量时间,就可以高度精确地确定这个距离。由于输出信号是一个真正的绝对值,而不是比例的或放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,更无需定期重标。优势与应用磁致伸缩位移(液位)传感器,通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被检测产品的实际位移值的。由于作为确定位置的活动磁环和敏感元件并无直接接触,因此传感器可应用在极恶劣的工业环境中,不易受油渍、溶液、尘埃或其它污染的影响;传感器采用了高科技材料和先进的电子处理技术,因而它能应用在高温、高压和高振荡的环境中;传感器输出信号为绝对位移值,即使电源中断、重接, 数据也不会丢失,更无须重新归零。由于敏感元件是非接触的,就算不断重复检测,也不会对传感器造成任何磨损,可以大大地提高检测的可靠性和使用寿命。雷达静压磁致伸缩超声波射频导纳工作原理电磁波压力浮力声波储势电荷介质特性介电常数密度密度密度介电常数精度高,可达±1mm 高,误差大高,可达±1mm 一般,最高可达±15mm 一般,根据安装及调试温度影响可忽略有,需考虑较小,取决密度变化有影响, 需补偿可忽略压力影响可忽略很大很小有影响可忽略挥发性气体(蒸汽)影响可忽略可忽略可忽略有影响可忽略安装简单极复杂复杂简单简单维护量低,可忽略极大大低低价格费用贵,逐年降低极高一般一般低各种储罐液位测量方式比较产品特点 1、测量精度高。最高可达 %FS (满量程) 2、测量范围较大,刚性杆式 ~5m ,柔性管式 ~20m 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。 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 23年,适合多种恶劣环境。 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别为 4mA 和 20mA ,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期标定和维护,大大节省了人力和物力,为用户带来极大的方便。 6、可进行多点、多参数的液位测量,有自校正、免维护等独特功能,且安全性高。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