磁致伸縮（suō）液位計的工（gōng）作原理、特性,並和相應的測量方式作分析和比較。在化工生產當（dāng）中精確測（cè）量反應器及儲（chǔ）罐中介質的液（yè）麵以及（jí）同一容器內多種介質的界麵,尤其是重要的化合反應器和大容積儲罐,其（qí）界麵（miàn）測量尤為重要。該（gāi）液麵的測量（liàng）準確與否（fǒu）直接影響到企業的能源（yuán）消耗、成（chéng）本核（hé）算等重要問題。

在初期97视频使（shǐ）用浮筒液位對液位進行測量,但是在動態過程當中,大多數的浮筒液位計在測量液位時反複的存在著以下幾個問題。

(1)由於液體比重的變化引起了嚴重的輸出誤差。

(2)由於有（yǒu）的物料具有腐蝕（shí）性導致浮筒扭力管焊接處的滲透泄漏而引起輸出誤差。

(3)物料積聚在扭（niǔ）矩（jǔ）管或浮子上導致輸出偏低或滯後。對（duì）於（yú）容器中多種介質界麵的測量97视频常應用差壓變送器對其進行測量但是由於物料比重（chóng）的變化引（yǐn）起了嚴（yán）重的輸出錯誤。針對以上在生產當實際（jì）中存的問題,97视频初期提出了多（duō）種解決方案但是在界麵測量的（de）問（wèn）題中出現了較大誤差,造成了較大損耗。基於這種背景,97视频對此進行反複分析、實踐,終於成功地用磁致伸縮式液位計（jì）解決（jué）了這一難題。

1 磁致伸（shēn）縮液位計的（de）結構特點及其工作（zuò）原理

1 . 1 磁致伸縮液位計的構（gòu）成

磁（cí）致伸縮（suō）式（shì）液位計是一種可（kě）對動（dòng）態係統中的連續液位、界麵進行測量（liàng）,並提供用於監視和（hé）控製模擬（nǐ）信號輸出的高（gāo）精度測（cè）量儀表,由360度內磁浮子;傳感（gǎn）器（qì）(壓磁傳感器和磁致傳感管):塑封全智能化電子裝置組成（chéng）。液位計的核心部分是由一（yī）定的磁（cí）致伸（shēn）縮物質構成的波導管。

1 . 2 磁致伸縮液位計的工作原理

磁（cí）致伸縮意指一些金屬(如鐵（tiě）或（huò）鎳)在磁場（chǎng）作用下具有伸縮能力。磁致伸縮的原理是（shì）利用兩個不同的（de）磁場相交時產生的一個應變脈衝（chōng）信號,然（rán）後計算出這個信號被控測所需的時間周期,從（cóng）而換算出（chū）準確的（de）位置。這兩個磁場一個來自活動永（yǒng）磁（cí）鐵,另（lìng）一個則來自由傳感器的電子部件（jiàn）產生（shēng）的電流脈衝(該（gāi）電流脈衝同時產生一個磁場)即（jí）“詢問信號”。當“詢問信（xìn）號”同波導（dǎo）管上的浮子內的永磁體所產生的磁場相（xiàng）交時產生相互作用,波（bō）導管發（fā）生磁（cí）致伸縮現象,產生一個應變脈衝97视频稱之為“返回信號”。從產生詢問信（xìn）號的一刻到返回信號（hào）被控測到所需的時間周（zhōu）期乘以固定的聲音速度（dù）,97视频便能準確的計算出磁（cí）鐵的位置變（biàn）化（huà）。由於輸出信號是一個絕對值,而不是比例的或需要再放大處理的信號,所以不存在信號漂移或變值的情況,所以（yǐ）此類儀表不必和其他類型（xíng）的位移傳感器一（yī）樣需要定期重新（xīn）標定。其工作原理如圖1所示

2 單法蘭變送器與磁致伸縮（suō）液位（wèi）計（jì）測量界麵的分析、比較

爭對工藝裝置（zhì）的運行及生（shēng）產特點,過（guò）程控（kòng）製工（gōng）藝參數的檢測要求選用高精度、維修少以及成（chéng）本合理的變送器是（shì）要考慮的因素,由於磁致伸縮變送器具有高精度,測量範圍廣,耐高溫,耐高壓的特點,因此幾乎適用（yòng）於所有的（de）過程控製（zhì）應用。同時這類儀（yí）表（biǎo）可選用hart,honywell de,ff現場總線通訊協（xié）議與上位係統（tǒng）進行數字連接。

2 . 1 單法蘭變送器的界麵測量

在化工生產當中反應器以及儲罐的界（jiè）麵的測量是一個難點。如圖2是（shì）本裝（zhuāng）置當中（zhōng）二氯乙烷儲（chǔ）罐液位測量示意圖。該儲罐下麵是二氯乙烷液體,由於二氯乙烷在常溫下易氣化故需要（yào）對二氯乙（yǐ）烷和大氣進行隔離。在其上麵（miàn）是液封(本裝置當中采用水作（zuò）為液封)。由於二氯乙烷的密度比水大,所以兩種物料會（huì）自動分離。這個（gè）液位值必須精確控製在一定的範圍內（nèi）,否則會造成二氯乙烷氣化使儲罐（guàn）周圍區（qū）域（yù）存在嚴重的安全隱患。對於該儲罐97视频一直采用單法蘭變送器對界麵進行測量。其測量原理如圖2所示（shì）。

采用單法蘭變送器測量,差壓變送器測量時要用水（shuǐ）的密度和二氯乙烷的密（mì）度來確定差（chà）壓變送器的零點和量（liàng）程（chéng）,而這（zhè）兩（liǎng）個值都是通過理論計算出來的。如圖2所示,當該儲罐全部充滿輕（qīng）介質即水（shuǐ）的時候該變送器lt1的零點(p1)。

p1=ρ 2h2g+p0-p0

ρ2為水的密度;

h2為該儲罐（guàn）的高度 ;

p0為大氣壓力。

當該儲罐中全部充滿二氯乙烷時該儲罐的壓力為該變送器的量程(p2)。

p2=ρ 1h2g+p0-p0

ρ2為二氯乙（yǐ）烷的（de）密度;

h2為該儲罐（guàn）的高度 ;

p0為（wéi）大氣壓力 ;

其誤差原因分析如（rú）下。

(1)在實（shí）際儲罐中上（shàng）麵的水中（zhōng）含有部分二氯乙烷,下麵的二氯乙烷中也含有部分水,且在水與二（èr）氯（lǜ）乙烷的界麵處存在這一（yī）個過渡層,該（gāi）過度層的（de）厚薄不一、且該過渡層的密度也是不確定的。由於上述原因實際（jì）兩種物質（zhì）的密度和理論值存在著誤差。因（yīn）此,上述理論計（jì）算公式中的ρl、ρ2是一個不確（què）定的值,由於密度（dù）的變化造成了變送（sòng）器的測量值存在較大的測量誤差。

(2)該儲罐不可能（néng）出現全部充滿二氯乙烷的時候,二氯乙烷在常溫下會被氣（qì）化。若出現此種情況儲罐中的二（èr）氯乙烷將被氣化對周圍環境（jìng）造成嚴重的的安全隱患,同時操作人員對（duì）該液位（wèi）也不好控製。

(3)此（cǐ）測量方（fāng）式的測量精度低 ,所測得的（de）液位誤差較大。抗幹擾能（néng）力差,液（yè）位波動較大,工（gōng）藝操作難度（dù）大。

根據以上原因的分析為了安全（quán）及測量準（zhǔn）確度的考（kǎo）慮（lǜ）97视频對該儲罐液位（wèi）測量進行實地觀察,研究,反複論證發（fā）現該測量方式在一定的條件下是不能（néng）滿足測量界（jiè）麵的目的。

2 . 2 磁致伸縮液（yè）位計在（zài）界麵測量當中的應用

爭對單法（fǎ）蘭液位計在測量（liàng）界麵方（fāng）麵存在測量精度低,誤差大,抗幹擾能（néng）力差等缺點。由於磁致伸縮變送器具有（yǒu）高精度,測量（liàng）範（fàn）圍廣,耐高溫,耐高壓的（de）特點,采用磁（cí）致伸縮液位計進（jìn）行測量該界麵。其（qí）測量原理如圖3所（suǒ）示。

根據該儲罐的上下兩種（zhǒng）介質（zhì）的實際密度確定磁致伸縮式液位（wèi）計的浮子的密度,該密度介於上（shàng）下兩種介（jiè）質的密度之間,即浮子（zǐ）的密度ρ2<ρ3<ρ1。由於浮子所處位置的密度是（shì）相對固定的,即（jí）含水（shuǐ）與含（hán）二氯乙烷的百分（fèn）率是相對固定（dìng）的,浮（fú）子所受到的浮力也是固定的。根據浮子所受到的浮力和該浮子的重力相（xiàng）等的原理,浮子將漂浮在所要測量的界麵位置。

浮子精確的浮（fú）在界麵上從而（ér）保證了磁（cí）致伸縮式液位計的高精度測量。同時磁致伸縮液位計上再加裝一個浮子（zǐ）就可（kě）以同時測量水封（fēng）的高度。這樣不但為工藝提供了（le）精確的界麵高度同時還可以提供精確的液封高度。可以使工藝操作人員對（duì）儲（chǔ）罐內的情況了解的更清（qīng）楚。

通過以上分析可以看出,磁致伸（shēn）縮液位計在界麵測量方麵不但消除了,由於介質比重發生變化引起（qǐ）的測量值與實際隻存在較大偏差的問（wèn）題,在測（cè）量精度方麵也大大地提高了,為工藝操作人員提供了更為（wéi）準確的界麵及（jí）儲罐內的液位。抗幹擾能力（lì）強,工藝操作人員操作（zuò）方便同時能及時掌握儲罐內的具（jù）體情況。

3 結語

磁致伸縮式變送器作為一種新興的測量儀表（biǎo）,具（jù）有精（jīng）度高、穩定性和可靠性（xìng）強等優點。可以適（shì）用於界麵液位測量,精確定位係統（tǒng）,以（yǐ）及智能機翼、機（jī）器（qì）人、自動化技術、燃油噴射（shè）技術、閥門、泵、波動采油等高技術（shù）領域有廣泛（fàn）的應用前景。