磁致伸缩液位计.ppt

磁致伸缩液位计
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磁致伸缩液位计
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液位传感器种类
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磁致伸缩效应（magnetostrictive effec磁致伸缩液位计
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磁致伸缩液位计
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液位传感器种类
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磁致伸缩效应（magnetostrictive 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。
磁致伸缩效应
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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
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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。
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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。
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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
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产品特点
1、测量精度高。%FS（满量程）
2、测量范围较大，～5m，～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