磁致伸缩精密驱动与加工

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第十一章物位检测技术概述11.1液位检测11.2物位检测11.3相界面的检测11.4物位仪表分类与选用11.1液位检测方法11.1液位检测方法11.1.1力学法检测液位由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度。对常压开口容器，液位高度H与液体静压力P之间有如下关系：1.压力法检测液位11.1.1力学法检测液位 浮力法测液位是依据力平衡原理，通常借助浮子一类的悬浮物，浮子做成空心刚体，使它在平衡时能够浮于液面。当液位高度发生变化时，浮子就会跟随液面上下移动。因此测出浮子的位移就可知液位变化量。2.浮力法检测液位2.浮力法检测液位（2）浮筒式液位计2.浮力法检测液位11.1.2电学与电磁法检测液位1.电学法检测液位（1）电阻式液位计1.电学法检测液位1.电学法检测液位（3）电容式液位计（3）电容式液位计（3）电容式液位计11.1.2电学与电磁法检测液位扩展阅读扩展阅读11.1.3声学与光学法检测液位1.声学法检测液位1.声学法检测液位11.1.3声学与光学法检测液位11.1.4其它液位检测技术 不同物质对同位素射线的吸收能力不同，一般固体最强，液体次之，气体最差。当射线射入厚度为H的介质时，会有一部分被介质吸收掉。透过介质的射线强度I与入射强度I0之间有如下关系： 式中—吸收系数，条件固定时为常数。变形为： 因此测液位可通过测量射线在穿过液体时强度的变化量来实现。1.射线法液位检测技术核幅射式液位计由辐射源、接收器和测量仪表组成。辐射源一般用钴60或铯，放在专门的铅室中，安装在被测容器的一侧。 接收器与前置放大器装在一起，安装在被测容器另一侧，射线由盖革计数管吸收，每接收到一个粒子，就输出一个脉冲电流。射线越强，电流脉冲数越多，经过积分电路变成与脉冲数成正比的积分电压，再经电流放大和电桥电路，最终得到与液位相关的电流输出。1.射线法液位检测技术11.1.4其它液位检测技术2.温差法液位检测技术11.1液位检测11.2物位检测11.3相界面的检测11.4物位仪表分类与选用11.2料位检测11.2.1重锤探测与称重法检测料位11.2.1重锤探测与称重法检测料位11.2.2电磁法检测料位11.2.2电磁法检测料位2.电容式料位计设辅助电极长L0，它相对于料位为零时的电容变化量为：2.电容式料位计主电极的电容变化量为，则有：11.2.3声学法检测料位11.1液位检测11.2物位检测11.3相界面的检测11.4物位仪表分类与选用11.3.1分段式电容法检测油水相界面11.3.1分段式电容法检测油水相界面11.3.1分段式电容法检测油水相界面11.3.2超声波检测液-液相界面11.3.2超声波检测液-液相界面11.3.3磁致伸缩性相界面测量技术11.3.3磁致伸缩性相界面测量技术11.1液位检测11.2物位检测11.3相界面的检测11.4物位仪表分类与选用11.4物位仪表分类与选用图11-22所示为辐射源与接收器均是为固定安装方式的核幅射液位计。其中(a)为长辐射源和长接收器形式，输出线性度好；(b)为点辐射源和点接收器形式，输出线性度较差。2．温差法液位检测技术主要原理：两种不同物理状态的物质间会存在温度场（如气体与液体之间）。在同一温度场内的亮点可以认为温差近似为零，或者低于某一临界值，而不同温度场中的两点则会存在较大的温差，显著高于某一临界值。此时通过判断温度差即可判断出液面的位置。测温法液位计原理图如图11-23所示测温法液位计主要由温度传感器、信号处理电路和液位显示电路构成。一般在液体容器壁表面的上下方向安装两个以上温度传感器，由信号处理电路采集温度传感器信号并比较各相邻传感器的温度差，根据设定的临界值即可判断出当前的液位。11.2.1重锤探测与称重法检测料位11.1.2电磁法检测料位11.1.3声学法检测料位重锤探测法原理示意图如图11-24所示重锤连在与电机相连的鼓轮上，电机发讯使重锤在执行机构控制下动作，从预先定好的原点处靠自重开始下降，通过计数或逻辑控制记录重锤下降的位置；当重锤碰到物料时，产生失重信号，控制执行机构停转——反转，使电机带动重锤迅速返回原点位置
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国产品牌磁致伸缩液位计概述
国产品牌磁致伸缩液位计是运用磁致伸缩原理，结合先进的数字和模拟电路，自主研制开发的新一代液位传感器。该产品测量精度高、工作稳定可靠、可液晶表头现场显示，结构精巧、安装简单、抗电源干扰和环境干扰能力强，具有很大的使用灵活性和很强的环境适用性。
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，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在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以高精度地确定浮子所在的位置，即液面的位置。磁致伸缩液位计的技术优势：磁致伸缩液位计适合于高精度要求的清洁液位的液位测量，精度达到1mm，新产品精度已经可以达到0.1mm。磁致伸缩液位计还可应用于两种不同液体之间的界位测量。防爆型设计，适合危险场合，智能电子线路设计可计算出容积量；整体就一个可动部件为浮子，维护量极低。
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三、结构组成：
采用标准化设计，结构极其简单，仅由三部分组成：
1、360度内磁浮子；
2、传感器（压磁传感器和传感管）；
3、塑封全智能化电子装置，可智能化编程，带有液晶显示，可显示总体液位，界面液位，以及温度输出的电信号，实际液位值，温度值,带有偏移量的实际液位值等,该装置极易方便用户订备件并减少备件量。
四、适用场合：
安装、调试方便。被广泛应用于石油化工、电力、治金、钢厂、造纸、食口品加工、水处理、电池厂等行业。
五、性能特点：
1、高精度连续测量并显示液位高度，输出长期稳定可靠；
2、实现了自动化、科学化管理，无需人工全天候监控；
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e.不能测量高粘度液体和泥浆，不适用于有压、自聚、有腐蚀、有毒和高粘度液体的测量。
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?磁致伸缩物位计主要性能参数：
?工作温度：电子仓-40~85℃、测杆-40~110℃
?量程范围：0~16米，邢台中仪自动化设备有限公司,中仪自动化设备,(7米以上量程为软杆式)
?工作电源：24VDC
?信号输出：4-20mA、0-5V、0-10V、RS-485
?测量精度：±1mm或0.3%FS(电流输出型)
?工作压力：浮球耐压常规1.6MPa，最大耐压3.2Mpa，测杆最大耐压40MPa
?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0.01%FS；
?盲区：硬杆：上盲区51mm，下盲区36mm
?软杆：上盲区100mm，下盲区300mm
?输出温漂：50ppm/℃
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汽油渗漏到土壤中

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