磁致位移伸缩传感器

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其材料变形的大小用磁致伸缩系数λs来度量,即λs=δL/L。式中,L是受外磁场作用的物体总长,δL是物体长度尺寸变形量。常用磁性材料的磁致伸缩系数如表1所示。
20世纪80年代少数工业强国如美国、德国,利用磁致伸缩原理开发出了位移传感器,之后美国MTS公司首先将磁致伸缩原理用于液位测量技术上,开发出测量油罐液位的传感器。磁致伸缩效应在长度测量、位移测量等方面得到了广泛的应用,而在液位测量中的应用只有几十年的历史。
磁致伸缩液位计主要由导向管、表头和浮子组成,导向管内装有磁致伸缩波导丝,浮子内装有磁钢,表头内装有检测线圈和电路组件,浮球浮在液面上,导向管穿过浮球中心垂直插在液体中。液面变动时,浮球沿导向管上下运动。液面的高度与浮球高度一一对应。工作时,电路组件发送一个电流脉冲给波导丝,此电流脉冲在波导丝周围产生一个脉冲磁场,当这个脉冲磁场与浮子中的磁钢磁场相遇时,产生磁场切变,该切变磁场作用于浮球所在位置的波导丝,在波导丝局部范围激发长度变化,该长度变化又激发磁场脉冲。波导丝局部长度变化是一个纵波,当纵波沿波导丝向表头方向传播时,其激发的磁场脉冲一起沿波导丝传向表头,当磁场脉冲到达表头内检测线圈时,在检测线圈内感应一电压脉冲,电路组件测量出从激励电流脉冲发生到电压脉冲接收之间的时间差tt,用纵波沿波导丝运动速度v除t,就得到纵波运动距离,也就是浮球到表头的距离s。电路组件用该距离s结合用户输入的另、满信息计算出输出电流值,该输出电流值经数模转换器变换成4~20mA电流输出。
(磁致位移伸缩传感器)

(磁致位移伸缩传感器)

(磁致位移伸缩传感器)

工业生产过程要求液位测量仪表应满足多功能、智能化、可靠、精度高、免维护等要求，磁致伸缩液位计、导波雷达物位计和差压变送器均适用于液位测量，昌晖仪表结合这三种仪表在火电厂的应用，对差压变送器、导波雷达物位计和磁致伸缩液位计性能原理与液位测量应用现状作一对比。
1、工作原理
①磁致伸缩式液位计工作原理
如图1所示，磁致伸缩式液位计根据磁致伸缩原理设计，其在一个非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线，在顶端装一个压磁传感器，每秒发出10个电流脉冲信号，并开始计时，电流脉冲同磁性浮子在磁致伸缩线上产生一个扭应力波，沿磁致伸缩线向两端传送。测量压磁传感器收到这个扭应力波信号的起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔，来判断浮子位置，即得被测液位，转变为成比例的4-20mA信号输出。
(磁致位移伸缩传感器)

西门子液位计TheProbe
传感器/过程连接
ETFE,2"NPT(ASME/ASMEB1.20.1)
ETFE,2"BSPT(EN10226-1)
ETFE,2G(ENISO228-2)
PVDF聚合物，2"NPT(ASME/ASMEB1.20.1)
PVDF聚合物，2"BSPT(EN10226-1)
PVDF聚合物，2G(ENISO228-2)
PVDF聚合物，4"卫生型安装,3A认证
三线制，24VDC，CSA，CE，FM
二线制，24VDC，CE
二线制IS,ATEX,CSA,FM(仅可提供量程3米和5米的）
常规代码（必选）
7ML1201-1EF00西门子液位计举例选型
西门子超声波液位变送器：技术规格
两线制（标准型）
超声波液位测量
超声波液位测量
0.25～3～5米
0.25～3～5～8米
(磁致位移伸缩传感器)

根据该储罐的上下两种介质的实际密度确定磁致伸缩式液位计的浮子的密度,该密度介于上下两种介质的密度之间,即浮子的密度ρ2<ρ3<ρ1。由于浮子所处位置的密度是相对固定的,即含水与含二氯乙烷的百分率是相对固定的,浮子所受到的浮力也是固定的。根据浮子所受到的浮力和该浮子的重力相等的原理,浮子将漂浮在所要测量的界面位置。
浮子精确的浮在界面上从而保证了磁致伸缩式液位计的高精度测量。同时磁致伸缩液位计上再加装一个浮子就可以同时测量水封的高度。这样不但为工艺提供了精确的界面高度同时还可以提供精确的液封高度。可以使工艺操作人员对储罐内的情况了解的更清楚。
(磁致位移伸缩传感器)

AT500MD浆料灌料位变送器、KB电子-机械型连续料位探测系统、MS8F腔体外水平安装浮子型电气液位开关、MW05磁耦合＆
导波雷达双腔液位计系列、K-TEKLS系列机械式磁液位开关、K-TEKRF射频导纳、K-TEK超声波、K-TEK激光、K-TEK音叉、
K-TEK热扩散、K-TEK阻旋、K-TEK重锤。K-TEKMS50多点液位传感器、MS30浮子式开关、MS10电气式液位开关。
AT系列磁致伸缩液位计是一种可在恶劣环境下同时测量液位、界面的极高精度测量仪表，误差一般不超过全量程的
0.01%。磁致伸缩液位测量技术的出现，很好地解决了高精度、高可靠地测量液位、界位的难题。独特的非接触、磁耦合
(磁致位移伸缩传感器)

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