工作原理
磁致伸縮液位計的工作原理基于磁性材料在外部磁場作用下的尺寸變化來進行液位測量。該液位計主要由電子變送器、浮球(浮子)、探測桿(測桿)三部分組成。在磁致伸縮液位計的傳感器測桿外配有一浮子,此浮子可以沿測桿隨液位的變化而上下移動。浮子內部有一組永久磁環。當電子變送器發出電流脈沖并開始計時,該電流脈沖形成的磁場與浮子產生的磁環磁場相遇時,浮子周圍的磁場發生改變,從而使得由磁致伸縮材料做成的波導絲在浮子所在的位置產生一個扭轉波脈沖,這個脈沖以固定的速度沿波導絲傳回并由檢出機構檢出。通過測量發射脈沖電流與扭轉波的時間差可以精確地確定浮子所在的位置,即液面的位置。
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特點
磁致伸縮液位計具有多項顯著特點:
- 高精度:磁致伸縮液位計的測量精度非常高,可以達到1mm,甚至最新產品精度已經可以達到0.1mm。這是因為其通過測量起始脈沖和終止脈沖的時間來確定被測位移量,分辨率優于0.01%FS,這是其他傳感器難以達到的精度。
- 穩定性強:磁致伸縮液位計采用波導原理,沒有機械可動部分,因此無摩擦、無磨損。整個變換器封閉在不銹鋼管內,與測量介質非接觸,傳感器工作可靠,壽命長。
- 適應性強:磁致伸縮液位計能夠適應高溫、高壓、腐蝕等復雜工況,適合在石油、化工原料儲存、工業流程、生化、醫藥、食品飲料等多種應用場景中使用。
- 防爆設計:磁致伸縮液位計具有防爆型設計,適合危險場合,使用安全,特別適合對化工原料和易燃液體的測量。
- 易于安裝和維護:磁致伸縮液位計一般通過罐頂已有管口進行安裝,特別適用于地下儲罐和已投運儲罐的安裝,并可在安裝過程中不影響正常生產。
- 自動化程度高:磁致伸縮液位計的二次儀表采用標準輸出信號,便于微機處理信號,容易實現聯網工作,提高整個測量系統的自動化程度。
- 低維護量:磁致伸縮液位計的唯一可動部件為浮子,因此維護量極低。
- 多種通訊協議支持:磁致伸縮液位計支持多種通訊協議,如RS-485,RS-232,Modbus,Hart等,可配CAN總線或按用戶要求定制。
應用
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磁致伸縮液位計廣泛應用于工業生產、石油、化工、制藥、食品加工、水處理、環保等多個領域。在石油化工行業,用于儲罐液位監測和反應釜液位控制;在醫藥與食品行業,用于制藥生產線和食品加工;在環保與水處理領域,用于污水處理池和液體污染物監測。此外,磁致伸縮液位計還應用于發電廠、冶金、造紙、農業灌溉等領域。
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總結
磁致伸縮液位計憑借其高精度、高穩定性、適應性強、防爆設計、易于安裝維護、自動化程度高、低維護量和多種通訊協議支持等特點,在工業自動化領域中扮演著重要角色。隨著技術的不斷進步,磁致伸縮液位計在未來的工業生產中將會發揮更大的作用。