磁致伸缩液位计原理、分类、优缺点和应用
2025年02月05日 15:26:27
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磁致伸缩液位计是通过测量漂浮在液面或者界面的浮子的位置来确定液面或界面高度，本质上是一个浮子液位计。适用于存储清洁介质(例如成品油)的大型储罐液位测量；同样适用于过程容器的液位及界位测量。
磁致伸缩液位计原理将内置磁铁的轻质浮子套装在金属长杆波导管上，垂直安装在被测容器内部(或装在被测容器内部的稳波管中)。 浮子随着工艺介质液面或界面的上升或下降移动。
在传感器内部，特殊设计的波导管在两个磁场相互作用的瞬间产生扭应力波。其中一个磁场由沿着传感器波导管移动的轻质浮子内置的磁铁产生，另一个磁场由波导管上通入的低电流脉冲产生。这两个磁场相互作 用会产生一个扭应力波(机械波)脉冲，该扭应力波脉冲可沿着波导管以超声波的速度传播，直到被测量元件检测出来。通过测量电流脉冲的产生与扭应力波脉冲到达测量元件的时间差，得出浮子的位置。磁致伸缩液位计的测量原理如下图所示。
磁致伸缩液位计种类◆根据安装方式可分为直接插入式、旁通管式和外置捆绑式。◆根据测量范围可分为硬杆式和软缆式。◆根据测量目的可分为仅测液位式、仅测界位式和液位界位同时测量式。
磁致伸缩液位计外形结构磁致伸缩液位计内部结构如图所示。
磁致伸缩液位计主要参数信号输出：两线制，4-20mA+HART，Foundation现场总线。防爆：本安型、隔爆型。安全完整性等级：获得IEC61 508 SIL2认证(部分品牌部分型号获得SIL3认证)。接液材料：通 用材料316SS不锈钢；根据介质不同可选316SS不锈钢衬塑、哈氏合金、蒙乃尔镍合金和钛材等材料。硬杆磁致伸缩液位计和软缆磁致伸缩液位计的主要参数见表1。
表1 硬杆磁致伸缩液位计和软缆磁致伸缩液位计的主要参数
磁致伸缩液位计优点和局限性1、磁致伸缩液位计优点◆测量结果不受气相介质组分变化影响；不受压力变化影响；不受工艺介质介电常数变化、粉尘或起雾等因素的影响。◆可用于精确测量场合，例如成品油储罐测量液位。◆带温度测量可选项，可同时输出温度测量信号(多点温度或平均温度)。◆很适合于测量界位，甚至可在1台磁致伸缩液位计上安装2个浮子达到同时测量液位和界位的目的。◆可外置捆绑安装在磁性浮子液位计上，省空间，减少设备或管道接口数量，由于不接触工艺介质可方便接近和维护。二线制回路供电本安仪表设计适用于更广的应用场合。
2、磁致伸缩液位计局限性在介质黏度大的场合(>1.5Pa·s)不适用；脏污介质的工况不适用；泡沫及沸腾工况不适用；不能用于测量固体料位；液体密度变化范围大的场合不适用。
磁致伸缩液位计应用场合储罐液位测量；球罐液位测量；过程液位、界位测量；低温/深冷场合液位测量；真空工况液位测量。
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