磁致伸缩位移计

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(磁致伸缩位移计)

第七章物位测量郑丹丹zhengdandan@tju.edu.cn凯泰克KM26磁耦合液位计AT100磁致伸缩液位计宝山壁画宝山壁画是引人注目的昂贵文物。此壁画发现于阿鲁科尔沁旗东沙布乡境内。1994年列为“全国十大考古新发现”之一。宝山壁画中最引人注目的是《杨贵妃教鹦鹉图》。该画高0.7米、宽2.3米，用于笔重彩绘制，最突出的表现了晚唐风格。唐代擅长绘贵妇仕女的大师周昉绘制了《杨贵妃教鹦鹉图》，不仅享誉中原，而且还影响全国各地。发现于阿旗宝山古墓里的这幅画，就是契丹人聘请中原画家按照周氏风格绘制的，技法深得周氏画风的真传。在唐人真迹稀如星风的今天，能够从中完整了解唐代人物画的杰出成就，堪称美术史研究的辛事。这幅壁画现今保存在阿鲁科尔沁旗博物馆，历经千年，恍如新绘，是该馆的镇馆之宝。欢迎大家观看！7.4.1测量原理声波遇到两相界面时会发生反射单探头气介式气介声速高出最高液位（1）基本测量方法7.4.2测量方法测量盲区约1m（２）设置声速校正具方法声波在介质中的传播速度与介质的密度有关，而密度是温度和压力的函数v——ρ——（P,T）eg.空气V0℃=331m/s；V100℃=387m/s7.4.2测量方法带温度探头的超声波液位计带有声速校正杆的超声波液位计tt0hh07.1浮力式液位测量7.2静压式液位测量7.3电容式液位测量7.4超声波物位测量7.5雷达物位测量7.6磁致伸缩液位测量提纲7.5.1测量原理发射接收高频电磁波，原理类似于超声液位计。电磁波，波速与空气温度、湿度等无关。雷达液位计导波雷达液位计德国E+HFMR230雷达液位计用于液体、颗粒及浆料物位的连续非接触测量。测量不受介质变化、温度变化、惰性气体及蒸汽的影响；喇叭式天线，频率6GHz；量程20m，精度±3mm；两线制，HART协议；西门子SITRANSLR400雷达液位计适于测量高粉尘固体物料和低介电常数液体物位。连续波调频工作方式；工作频率24GHz；量程50m，精度±60mm；两线制，HART协议；现场本安型的红外手持编程器对仪表进行编程。德国科隆(KROHNE)BM70P雷达液位计液体和液化气的液位测量。工作频率8.9－9.9GHz；量程35m；精度:1~10m时，±1mm>10m时，±0.01%示值误差具有改进信噪比的微波窗，高灵敏性，动态响应达140dB。7.5.2计数法测时若计数时钟频率为f，从发射脉冲瞬间触发计数到接收脉冲瞬间停止计数，共有N个计数脉冲，则传播时间t为由得其中Δt－计数脉冲周期 f－计数脉冲频率ΔH－液位分辨率电磁波速度（即光速）m/s，ΔH＝1.5mm计数脉冲频率为而当前集成电路的运算速度为几十MHz，相差几个数量级，必须另寻出路！7.5.3等效时间采样法测时被测信号是周期为T的周期性信号，采样周期为T+Δt，每周期只采一个瞬时值，等效采样周期为Δt。周期性重复的高频信号均可采用此方法，降低采样频率。原理等效时间采样法在时间量检测中的应用Δt（最小分辨时间）为发射与采样信号周期差值，又称等效采样周期，只要满足两信号周期之差为Δt<10ps。举例：发射时钟采样时钟相应的，前已述，分辨ΔH=1.5mm液位，等效采样周期Δt<10ps故，若实测距离hD＝6.182m第n个采样脉冲可测到反射波，求n？若取n=4294，则发射接收4294次完成测量，用计数器计数n，即可测出tD，进而求出hD。需时验算n=4293n=4294今测得n=23654,求h:7.5.4连续波调频法调频连续波接收到的信号频率与发出的信号频率之差时间差液位高度7.5.4连续波调频法7.1浮力式液位测量7.2静压式液位测量7.3电容式液位测量7.4超声波物位测量7.5雷达物位测量7.6磁致伸缩液位测量提纲磁致伸缩效应：铁磁材料和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或缩短的现象。应用原理图AT500磁致伸缩液位计美国凯泰克(K-Tek)工作原理：磁浮子产生一个轴向磁场，电流脉冲产生一个脉冲周向磁场，两磁场相遇时合成倾斜磁场，产生磁致伸缩效应。波导管内的敏感元件（由特殊磁致伸缩材料制成）出现扭曲变形（机械变形振动），应变脉冲的超声波
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（1）选用本安型磁致伸缩液位计时，一定要注意磁致伸缩传感器（SPM200）与安全栅的阻抗是否匹配。由于该液位计传感器的电源电压为15～36VDC，小于一般变送器14.5～45VDC的电源电压，因此，负载较大时，若安全栅的阻抗与之不匹配，液位计就不能正常工作。我厂10000t／a双氧水装置的LT一303液位计就曾因此不得不更换安全栅后，液位计才得以正常工作。
（2）磁致伸缩液位计现场投用的时侯，应特别注意要先开液位计上部球阀，后开其下部球阀。因为KM26非磁性连通管的底部装有能够保护磁性浮子的止推弹簧，若先开下阀，会因容器和连通管的压差大而使磁性浮子向上猛击连通管的顶部而损坏液位计。因此，须按先上后下的开阀程序操作，方可避免上述事故的发生。
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雷达物位计可以测量从发射信号到返回信号的时间差,从而测算可测量距离和物位,不需要载体介质,可以以光速传送,其采用的脉冲工作频率为26GHz。
脉冲雷达物位计以固定频率从天线发射微波,该微波遇到两种不同介电常数材料之间的界面时即会反射,回波通过一个接收器检测,传输时间用于计算物位。反射回的雷达波经过数字转换成回波图形,通过对回波图形的分析,来确定从介质表面到仪表基准点之间的距离,间隔与天线到被检测介质表面的距离成正比。由于电磁波的传播速度高,发射脉冲与接收脉冲的时间间隔很难确认,雷达物位计采用一种特殊的相关解调技术,可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔,从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。
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