磁致伸縮液位計

原理和應(yīng)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(shè)備。 可進(jìn)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(shí)際液位值、溫度值、帶偏移的實(shí)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(zhuǎn)應(yīng)力波，該扭轉(zhuǎn)應(yīng)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(zhuǎn)應(yīng)力信號為止，壓力磁傳感器測量起動脈沖和返回扭轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(biāo)定非常簡單，不需要實(shí)標(biāo)，只需按下按鈕或使用HART協(xié)議

(4)如忘記再標(biāo)定或標(biāo)定值，無需再驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)式、外浮舟式、鋼帶及伺服馬達(dá)式等液位傳感器。

2.2缺點(diǎn)

(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(dǎo)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(shè)備典型化合反應(yīng)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(yīng)的生成率。 兩個液位值應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，系統(tǒng)停止聯(lián)鎖點(diǎn)。

實(shí)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(shí)際兩種物質(zhì)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(dá)10.0%。 差壓變送器( LT2 )差壓( p )的計算公式如下:

反應(yīng)器內(nèi)的油一旦氣化，液體就會積存在差壓變送器( LT2)的導(dǎo)壓管的負(fù)壓側(cè)，因此需要在導(dǎo)壓管的負(fù)壓側(cè)充填水。 由于反應(yīng)器內(nèi)有壓力，導(dǎo)壓管的負(fù)壓側(cè)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(zhǔn)確性，必須定期水洗導(dǎo)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(shí)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(diào)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(yīng)器內(nèi)的情況。 差壓變送器的導(dǎo)壓管在冬天用蒸汽加熱，導(dǎo)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(zhì)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(jī)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(jī)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(jī)液位計的缺點(diǎn)是:1)機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)不可避免地引起磨損問題；2 )標(biāo)定復(fù)雜；3 )在液面變動時對測量有較大影響；4 )結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以維護(hù)。 基于以上理由，磁致伸縮式液位計優(yōu)于伺服電動機(jī)液位計。

4 .總結(jié)

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(diǎn)。 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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