磁致伸縮液位計

原理和應用:

一磁致伸縮液位計的組成與原理

1.1組成

磁致伸縮式液位計

連續(xù)液位、界面測量、提供監(jiān)控和控制模擬信號輸出的高精度儀表，由三部分組成: ( A)360度內(nèi)磁子； ( b )傳感器(壓力磁傳感器和磁傳感器管) ( c )完全智能化的電子設備。 可進行智能編程，帶液晶顯示，可顯示整體液位、界面液位、溫度輸出的電信號、實際液位值、溫度值、帶偏移的實際液位值等。

1.2動作原理

非磁性傳感器管內(nèi)置有磁致伸縮線，在磁致伸縮線的一端每秒發(fā)送10個電流脈沖信號，開始計時，該電流脈沖與磁性浮子的磁場相互作用，在磁致伸縮線上產(chǎn)生扭轉應力波，該扭轉應力波從浮子的位置沿著磁致伸縮線以已知的速度傳輸至兩端。 直到壓力磁傳感器接收到該扭轉應力信號為止，壓力磁傳感器測量起動脈沖和返回扭轉波的時間間隔，根據(jù)時間間隔的大小判斷浮子的位置，由于浮子始終懸浮在液面上，所以磁浮子的位置隨著液面的變化而變化，時間間隔的大小、即

2特性

2.1優(yōu)勢

(1)結構簡單，僅由三部分組成

(2)高精度、滿量程的0.01%、z的誤差在1.27mm以下

(3)標定非常簡單，不需要實標，只需按下按鈕或使用HART協(xié)議

(4)如忘記再標定或標定值，無需再驗證

(5)測量范圍廣，0~22m

(6)能夠同時測量整體液位和界面液位及溫度輸出

(7)壓力范圍寬，z為207Bar，標準為66Bar

(8)溫度范圍寬，-196℃至427℃；

(9)可現(xiàn)場更換差壓式、靜電容量式、超聲波式、雷達式、外浮舟式、鋼帶及伺服馬達式等液位傳感器。

2.2缺點

(1)不能測定高粘度液體和泥漿，天線浸入被測液體或其飽和蒸汽中工作，不適于有壓、自聚、腐蝕、有毒、高粘度液體的測定。

(2)浮子沿著波導管外的屏蔽管上下移動，有時會被卡住。

3個案例研究，比較

3.1差壓變送器和磁致伸縮液位計

測量接口分析比較

圖1、2為化工設備典型化合反應器液位的測定示意圖。 上面是油(苯及其化合物)下面是液體催化劑。 由于催化劑的密度大于油，兩種材料自動分離。 工藝操作員通過控制催化劑、油的界面( LT1測定)和油液位( LT2測定)，保證化合反應的生成率。 兩個液位值應控制在一定范圍內(nèi)，系統(tǒng)停止聯(lián)鎖點。

實際油混合物在罐內(nèi)分離。 上面的油含有催化劑，下面的催化劑也含有油，在水和油的界面存在厚度不同、密度不同的過度層，實際兩種物質的密度和理論值有誤差的北方地區(qū)的冬季溫度在0度以下，儀器需要使用蒸汽和熱，蒸汽和熱使壓力管內(nèi)的液體氣化，液體氣化后密度發(fā)生變化 1、&rho； 2密度值的變化會引起差壓電平變送器的較大測量誤差，z多的誤差可達10.0%。 差壓變送器( LT2 )差壓( p )的計算公式如下:

反應器內(nèi)的油一旦氣化，液體就會積存在差壓變送器( LT2)的導壓管的負壓側，因此需要在導壓管的負壓側充填水。 由于反應器內(nèi)有壓力，導壓管的負壓側時間變長時會加油，加入冬熱，&rho； 4的密度發(fā)生變化。 &rho； 4的變化給LT2帶來了很大的測量誤差。 為了保證測量的準確性，必須定期水洗導壓管。

(2)采用磁致伸縮液位計；

磁致伸縮式液位計

出廠由用戶提供“ 上密度” 和“ 下密度” 決定浮子的重量。 測量界面時，實際浮子浮在界面上，受到的浮力和重力相等。

浮子所處的密度是相對固定的，因此含油和催化劑含有率是相對固定的。 根據(jù)上式&rho； 1、&rho； 2相對固定，浮子受到的浮力是固定的。 浮子的浮動在界面和液面上保證了磁伸縮式液位計的高精度測量。

磁致伸縮液位計

能同時測量液位和界面，在DCS內(nèi)調節(jié)模塊的液位值有減少界面油的正確高度的價值，解決了圖1中的LT2只能測量上部油液位的不足，使工藝人員能更好地理解反應器內(nèi)的情況。 差壓變送器的導壓管在冬天用蒸汽加熱，導壓管內(nèi)的液體會汽化，必須定期填充排氣和隔離液，材料有雜質時儀表會堵塞，儀表維修人員的工作量大，采用磁致伸縮式液位計時儀表維修量大幅減少。

3.2大型油箱界面測量時與伺服電機液位計的比較

化工生產(chǎn)中大型儲罐界面的測定、伺服電機液位計和磁致伸縮式液位計

z多的液位計，精度高。 但是，伺服電動機液位計的缺點是:1)機械傳動機構不可避免地引起磨損問題；2 )標定復雜；3 )在液面變動時對測量有較大影響；4 )結構復雜，難以維護。 基于以上理由，磁致伸縮式液位計優(yōu)于伺服電動機液位計。

4 .總結

磁致伸縮式液位計

新的儀表具有精度高、穩(wěn)定性和可靠性高的優(yōu)點。 更適合界面水平的測定，將來在石油、化工、醫(yī)藥等行業(yè)有更大的市場。

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