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磁致伸缩液位计是利用磁致伸缩材料的磁致伸缩效应来实现位移的测量,它具有量程大、非接触式、精度高等特性,因而广泛应用于机械、机床等行业,而在液位测量领域,磁致伸缩液位计则广泛应用石油、化工等需要测量液位信号的场合。国外磁致伸缩液位计量程***高可达到30m,传感器测量精度可高达0.01%FS,并且可以测量位移、液位、温度等多参数信号。
2、主要工作原理：
磁致伸缩液位计是基于磁致伸缩效应。铁磁材料或亚铁磁材料在居里点温度以下于磁场中被磁化时,会沿磁化方向发生微量伸长和缩短,称之为磁致伸缩效应,又称焦耳效应。磁致伸缩的产生是由于铁磁材料在居里点温度以下发生自发磁化,形成大量磁畴,并在每个磁畴内晶格发生形变。在未加外磁场时,磁畴的磁化方向是随机取向的,不显示宏观效应;在有外磁场作用时,大量磁畴的磁化方向转向外磁场磁力线方向,其宏观效应表现为材料在磁力线方向的伸长或缩短。
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三、磁致伸缩液位计LXCZSS结构
1、变送器表头部分：不锈钢表头，可进行分体液位指示，二线制输出（供电/通讯），HART通讯（可选）
2、传感部分：包括压磁传感器和寿命极长的磁致伸缩信号脉冲波导管
3、磁浮子部分：针对不同密度、压力、材质有多种型号可选，材质可选316Ti，纯钛或哈氏合金
四、磁致伸缩液位计LXCZSS典型应用
1、石油化工过程液位监控2、油水分离界面测量3、油品罐区4、加油站5、化学品生产、储存
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图6主程序模块
初始化模块
图7数据处理模块
人机界面模块
5、结论：
磁致伸缩液位计安装于垂直并具有刻度的标准液位计鉴定平台上,浮子利用实验台上的游标卡尺加以固定,通过钢丝控制游标的升降,对辞职伸缩液位计量程的0%、25%、50%、75%、100%进行5点的精度检定,其结果满足±0.05%的测量误差及±0.1mm的要求,达到了高精度准确测量的效果。
“磁致伸缩液位计”产品的开发打破了国外对高精度测量液位计技术的垄断,实现了对其关键零部件的自主创新,掌握了产品的关键工艺技术,提升了液位工业的技术、工艺水平。
图8通信发送流程图
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磁致伸缩液位计
磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波WXH-2Q01磁致伸缩液位计导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，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
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6、测量范围23M；
7、可同时测量总体液位和/或界面液位，以及温度输出；
8、界面测量最小比重差：0.03g/cm3；
9、压力范围：最大207Bar，标准是66Bar；
10、温度范围是-196℃到427℃；
11、内部装有RFI/EMI过滤器；
12、可现场替换差压式，电容式，超声波式，雷达式，外浮筒式，核子式，钢带或钢带伺服式等液位变送器。
主要技术参数：
1、数字信号输出液位传感器；
2、油位、水位、一至五点温度数据输出；
3、测量范围：0.2～6m；
4、重复精度：优于0.001%FS；
5、非线性：0.05%FS；
6、分辨率：150μm；
7、输出模式：Rs-485；
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