磁致伸缩液位计安装接线

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在中石油及中石化的成品油流通行业，对油罐油量的测量大多采用人工爬罐，投尺进行测量。用带有重锤的米制钢带卷尺或带有刻度的标尺计量，手工记录读数，人工查表换算，最后得到油量数据。这种测量方法不仅劳动强度大，同时存在不安全因素，也无法保证精度。个别地方有用电容式/扩散硅压力式液位计测量，由于这类传感器零漂移严重，测量偏差大，长期工作稳定性差，不受用户欢迎。也有的地方采用等压式皮膜液位计或机械式浮子液位计。但因皮膜式液位计受温度影响大，且存在漏气问题，机械浮子液位计又经常出现钢带卡死现象，所以都没有得到广泛的应用。
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磁致伸缩液位计的优点
1.可靠性强：采用波导原理，无机械可动部分，故无摩擦，无磨损。整个变换器封闭在不锈钢管内，和测量介质非接触，传感器工作可靠，寿命长。
2.精度高：由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作，工作中通过测量起始脉冲和终止脉冲的时间来确定被测位移量，因此测量精度高，分辨率优于0.01%FS。
3.安全性好：磁致伸缩液位计的防爆性能高，可实现本安防爆或隔离防爆，特别适合对化工原料和易燃液体的测量。
4.易于安装和维护简单：磁致伸缩液位仪一般通过罐顶已有管口进行安装，特别适用于地下储罐和已投运储罐的安装，并可在安装过程中不影响正常生产。
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5.便于系统自动化工作:磁致伸缩液位计的二次仪表采用标准输出信号，便于微机对信号进行处理，容易实现联网工作，提高整个测量系统的自动化程度。
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供电电源：24VDC±10%；
输出形式：4～20mA；0～5V；0～10V；
工作温度：电子仓：－40℃～+85℃（zui大范围）；
测杆：－40℃～+110℃（zui大范围）；
输出温漂：50ppm/℃；
产品功耗：小于60mA；
工作压力：浮球3.2MPa；
输出纹波：小于20mV；
线性误差;优于0.05%FS；量程小于300mm的传感器，误差小于150μm；
重复性误差:优于0.002%FS；
带负载能力:4～20mA输出：带负载能力不低于500ω；
0～5V，0～10V输出：zui大输出阻抗小于20ω；
测杆材料:0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti或用户特殊定制；
电子仓外壳材料:1Cr18Ni9Ti或用户特殊定制；
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图3敏感材料液位处磁场分布
具有恒定磁场感应强度B0的铁磁棒形变时,由于磁化状态的改变,附加的磁场强度为:
H为附加的磁场强度;
S为应变;
为磁致伸缩应力常数,是B0的函数。
分析磁铁和线圈局部,线圈开路,跟据安倍环路定理:
φσ为漏磁通;
Rλσ为漏磁通通过的气隙磁阻;
φδ主磁通;
Rλδ为主磁通通过的气隙磁阻;
H为主磁通经过的带材内部磁场强度;
l为带材上主磁通经过的有效长度;
Hm为永磁铁内部磁场强度;
lm为磁铁的长度。
忽略漏磁通影响,简化计算,得出:
当带材振动,所带来的应变产生附件的磁场强度:
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1、磁致伸缩液位传感器原理：
磁致伸缩液位传感器由金属电子仓、Fe-Ni合金波导丝、探测杆、衰减阻尼等组成(如图1所示)。液位传感器工作时,由脉冲发生电路产生一个周期性的大电流窄脉冲加载到波导丝上。由楞次定律可知,在驱动脉冲的作用下,周围空间会产生一个垂直于波导丝的环向磁场,环向磁场与活动磁铁产生的轴向磁场相遇时互相叠加产生螺旋形磁场。根据魏德曼效应[4-7],该螺旋形磁场使波导丝在活动永磁体处发生扭转形变,形成弹性机械波沿波导丝向两端传播,到达液位传感器底部的弹性机械波被衰减阻尼吸收,到达顶端的弹性机械波被超声换能器拾取。由维拉利效应[8-10]可知,波导丝形变会让磁致伸缩材料的磁导率发生改变。根据法拉第电磁感应定律,超声换能器可拾取变化的磁场产生的电压信号从而实现测量物位的目的。
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磁致伸缩液位计应用场合安装：
1、典型的安装方法，用来测量卧式储罐的液位时，采用顶部安装。
2、如用于生产中间液位控制时采用侧面安装。
3、测量大型立油罐的液位时采用软缆式顶部安装。
4、与磁翻板液位计配套应用时的安装方法。
5、测量沥青储罐等的液位时的安装方法。
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