1 磁致伸縮（suō）液位計的組成和原理

　　1.1 組成

　　磁致伸縮式液位計是（shì）一種可（kě）進（jìn）行連續液位、界麵測量，並提供（gòng）用於（yú）監視和控製的模擬信號輸出的高精（jīng）度的測量儀表，由三（sān）部分組成：(A)360度內磁浮子;(B)傳（chuán）感器 (壓磁傳感器和磁致傳感管);(C)塑封全智能化電（diàn）子裝置。可（kě）智能化編程，帶有液（yè）晶顯示，可顯示總體液位，界麵液位，以及溫度輸（shū）出的電信號，實際液位值，溫度（dù）值（zhí）, 帶有偏移量的實際液位（wèi）值等。

　　1.2 工作原理

　　在一（yī）非磁性傳感（gǎn）管內裝有一根磁致（zhì）伸縮線,在（zài）磁致伸縮線一端（duān）裝有一個壓磁傳感器,該壓磁傳感器每秒發出10個電流（liú）脈衝信（xìn）號給磁致伸（shēn）縮線（xiàn）,開始（shǐ）計時,該電流脈衝同磁（cí）性浮子的磁場產生相互作用，在磁致伸縮線上產生（shēng）一個扭應力波，這（zhè）個（gè）扭應力（lì）波以已知的速度從浮子的位置沿磁致（zhì）伸縮線向兩端傳送。直到壓磁（cí）傳感器收到這個扭（niǔ）應力信號為止,壓磁傳感（gǎn）器可（kě）測量出起始脈衝（chōng）和返回扭應力波間的（de）時間間隔，根據（jù）時間間隔大小來判斷浮子的位置（zhì）,由於（yú）浮子總是懸浮在液（yè）麵上,且磁浮子位置隨液麵的變化而變（biàn）化,即時（shí）間間隔大小也就是（shì）液麵（miàn）的高低（dī）,然後通過全智能（néng）化電子裝置將時間間隔大小（xiǎo）信號轉換與被測液位（wèi）成（chéng）比例的（de） 4 ～2 0 m A 信號(HART)進行輸出（chū）。

　　2 特（tè）性

　　2.1 優（yōu）點

　　(1)結（jié）構簡單，僅由三部（bù）分組成;

　　(2)高精度，滿量程（chéng）的0.01%，大（dà）誤差不超（chāo）過1.27mm;

　　(3)標定其簡單，無（wú）需（xū）實標，隻需按按鈕或者使用（yòng） HART 協議;

　　(4)對於重新標定或忘記標定值，無需重新校驗;

　　(5)測量（liàng）範圍大，0～22m;

　　(6)可同時測量總體液位和（hé）界麵液位，以及溫度輸出;

　　(7)壓力範圍大，大207Bar，標準的是（shì）66Bar;

　　(8)溫度範圍大，-196℃到427℃;

　　(9)可現場替換差壓式，電容（róng）式，超聲波式，雷達式，外浮筒式，鋼帶或伺（sì）服馬達（dá）式等液位變送器。

　　2.2 缺（quē）點

　　(1)不能（néng）測量高粘度液（yè）體和泥漿，天線浸在被（bèi）測液體或其飽和汽體中工作（zuò），不適用於（yú）有壓（yā）、自聚、有腐蝕、有毒、高黏度液體的測量。

　　(2)浮子沿著波導管（guǎn）外的護導（dǎo）管上下（xià）移動，有時會（huì）被卡住。

　　3 實例分析（xī）、比較

　　3.1 差壓變（biàn）送器和磁致伸縮液位計測量界麵分析比較

　　圖1、2是（shì）一個化（huà）工裝置（zhì）中典型的化合反應器液位測量示（shì）意圖。上麵（miàn）是油（yóu）(苯及其化合物)下麵是液體催化劑。由於（yú）催化（huà）劑的密度比油大，兩（liǎng）種物料會（huì）自動分離。工藝操作人員通過控（kòng）製催化劑、油的界麵(LT1測量)和油液位（wèi）(LT2 測量)來保證化合反應的生成（chéng）率。兩個液位值必須精確（què）控製在一定的範圍（wéi）內，是係（xì）統（tǒng）停車聯鎖點。

(1)采用差壓變送器測（cè）量界麵誤差原因分析(圖1)

 

　　初（chū）期97视频用差壓變送器測量，差壓變送器測量時要用油密度和催化劑密度來確定儀（yí）表的零點和量程，這兩個值是理論計算出來的。

　　以圖1為例差壓變送器(LT1)的差壓(P)計算公式為：

　　

 

　　實際油混合物在（zài）罐（guàn）內分（fèn）離後。上麵（miàn）的油含有催化（huà）劑，下麵的（de）催化劑也含有油，且（qiě）在水與油界麵（miàn）存在厚薄不一、密度不一的（de）過度層，實際兩種物質的密度和理論（lùn）值（zhí）有誤差;北方地區冬天溫（wēn）度（dù）在0度以下，儀表需用蒸汽伴（bàn）熱，由（yóu）於蒸汽伴熱會造成導壓管內的液體汽化，液體汽化後密度會發生變化，基於以上原因（yīn），從計算公式可（kě）以看出ρ1、ρ2密度值的變化造成了差壓液位（wèi）變送器較大的測量（liàng）誤（wù）差，多的誤差可（kě）達10.0%。差（chà）壓變送器(LT2)的（de）差壓(P)計算公式為：

　　

 

　　反應器內的（de）油汽化會使差壓變送器(LT2)導壓管負壓側內積液，因此需對導壓管負壓側充水。由於反應器內有壓力，導壓管負壓（yā）側內時間長了會進（jìn）油，加上冬季拌熱，ρ4的密度發生改變。ρ4的變化（huà）造成LT2較大測量（liàng）誤差。為保證測（cè）量的準確，要定期對導壓管進行衝水。

　　(2)采用磁致伸縮液位計(圖2)

　　磁（cí）致伸縮式（shì）液位計出廠是根據用戶提供的“上密（mì）度”和“下密度”確定浮子的重量。在測量界麵時，實際（jì）上是浮子浮在（zài）界麵上，所受的浮力和重力相等（děng）。公式為：

　　

 

　　由於浮子所處位置的密度是（shì）相對固（gù）定的，即含油與（yǔ）含催化劑的百分率是相對固定的。從上麵的公式可以看出（chū）ρ1、ρ2相對固定，浮子所受到的浮力（lì）是固定的。浮子精確的浮在（zài）界麵和液麵從而保證了磁致伸縮式液位計的高精度測量。

　　磁（cí）致伸縮液位計可以同時測量液位和界（jiè）麵，在DCS內加（jiā）減（jiǎn）模塊用液位值減界麵值得到油的準確高度（dù），解決了圖1中LT2隻能測量上部分油液位的不（bú）足，使工藝操作人員對反應器內的情況了解的更清楚（chǔ）。差壓變送器導壓管冬天用蒸汽伴熱會造成導壓管內的液體汽化（huà），必需定（dìng）期進行排氣和充隔離液，當物料（liào）有雜質時會造成儀表堵塞，儀表維護人員工作量大，采用磁致伸縮（suō）式液（yè）位計後儀表維護量減少很（hěn）多。

　　3.2 用於（yú）大型儲罐界麵測量時和伺服馬達液位計的比較（jiào）

　　在化（huà）工生（shēng）產中大型（xíng）儲罐界（jiè）麵的測量，伺服馬達液位計和磁致伸縮式液位計是用（yòng）的多的液位計，精度都很高。但伺服馬（mǎ）達液位計（jì）缺點是:1)機（jī）械傳動機構，不可避免帶來磨損問題;2)標定複雜;3)液麵波動（dòng）時對測量有較（jiào）大影響;4)結（jié）構複雜，維修困難。基於以上原因97视频（men）用磁（cí）致伸縮式液位計優於伺服（fú）馬達（dá）液位計。

　　4 小結

　　磁致伸縮（suō）式液（yè）位計作為一種（zhǒng）新興的測量儀表，具有精度高、穩定性和可靠性好的優點。更適合於界麵液位測量（liàng），未來在石油（yóu）、化工、醫藥等行（háng）業（yè）將會（huì）有更大的市場。