磁(cí)致伸縮材料的選擇
自(zì)從發現物(wù)質的磁致伸(shēn)縮效應後(hòu),人們(men)就(jiù)一直想利用這(zhè)一物理效應來製造有用的功能器件與設備。為此人們研究和發展了一係列磁致伸縮材料(liào),主要有(yǒu)三大類:即:磁致伸縮的金屬與合金,如鎳(Ni)基合金(Ni, Ni-Co合金, Ni-Co-Cr合金)和鐵基合金(如 Fe-Ni合金, Fe-Al合金(jīn), Fe- Co-V合金等)和鐵氧體磁致伸縮(suō)材料,如 N i-Co和 Ni-Co-Cu鐵氧體材料等。這兩種稱為傳統磁致伸縮材料,其λ值(在20—80ppm之間)過小,它們沒(méi)有得到推(tuī)廣應用,後(hòu)來人(rén)們發現了電致伸縮材料(liào),如( Pb, Zr,Ti)C03材料,(簡稱為 P ZT或稱壓電陶瓷材料),其電致伸縮係數比金(jīn)屬與合金的大約200~400ppm,它很快得到(dào)廣泛應用;第三大類(lèi)是近期發展的稀土金屬間化(huà)合物磁致(zhì)伸縮材料(liào),例如(rú)以( Tb,Dy)Fe2化合物為基體的(de)合金
Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料(下麵簡稱(chēng) T b-Dy— Fe材料)的λ達到1500~2000ppm,比前兩類材料(liào)的λ大1~2個數量級,因此稱為(wéi)稀土超磁致伸縮材料。
和傳統超磁致伸縮材料及壓電陶瓷材料(PZT)相比,稀土超磁致伸縮材料是(shì)佼(jiǎo)佼者,它具有下列優點:磁致伸縮(suō)應變(biàn)λ比純(chún) N i大50倍,比PZT材料(liào)大5—25倍,比純(chún) N i和 Ni-Co合金高400~800倍;磁致伸縮應變(biàn)時產生的推(tuī)力很大,直徑約l0mm的 Tb-Dy-Fe的棒材,磁致伸縮時產生約200公斤的推力。能量轉換效率(用機電耦合係數 K33表示)高達70%,而 Ni基合金(jīn)僅有16%,PZT材料僅有40~60%;其彈性模量隨磁場而變化,可調控;響應時間(由施加磁場到產生相應的(de)應變λ所需的時間稱(chēng)響應時間)僅百(bǎi)萬分之一秒,比人的思維還(hái)快;頻率特性好,可在低頻率(幾十至1000赫茲)下(xià)工作,工作頻帶寬(kuān);穩定性好,可靠性高,其磁致伸縮性能不隨時間而變化,無疲勞,無過熱(rè)失效(xiào)問題。
智能磁致伸(shēn)縮液(yè)位計常見的故障以及(jí)解決方法是什麽(me)?
(1)采用本安型智能磁致伸縮液位(wèi)計(jì)時,一定要留(liú)意磁(cí)致伸縮控製器(SPM200)與安全柵的特性阻(zǔ)抗是不是配對。因為該液位計控製器的電源電壓為15~36VDC,低於一般智能變送器14.5~45VDC的(de)電源電壓,因而,負荷很大時,若安全柵的特性阻抗與之(zhī)不配(pèi)對(duì),液位計就不可以一切正常工作中。我廠10000t/a過氧化氫設備的(de)LT一303液位計就曾因而迫不得已拆換安全柵後,液位計(jì)才足以一切(qiē)正常工作中。
(2)智能磁(cí)致伸縮液位計當場(chǎng)投入使(shǐ)用的時(shí)候,應需注意要先開液位計上端閘閥,後開其下邊閘閥。由於KM26非磁性(xìng)連通管的底端(duān)配有可以維護帶(dài)磁浮球的止推彈黃,若先開下閥(fá),會因為器皿(mǐn)和連通管的壓差大而(ér)使帶磁浮球(qiú)往上強擊連通管的頂端而毀壞液位(wèi)計。因而,須按先弄(nòng)之後的開閥程序流程實際(jì)操作,即可防止所述安全事故的(de)產生。
(3)智能磁致伸縮液位計投入(rù)使用一段時間後(hòu),假如出現液位(wèi)儀或頁(yè)麵長期滯留在某一固定不動大數字的狀況,很可能是帶磁浮球上沾擁有廢棄物。這時候,應當關閉液位計上下邊閘閥,排盡液體,當心取下浮球,清理整潔帶磁浮球上的(de)廢棄物,修複就可以。
(4)智能磁致伸縮液位計(jì)配有橙黃色(sè)浮標的密(mì)閉式玻璃試管,假(jiǎ)如一不小心(xīn)毀壞、裂開,可以用同樣尺寸的玻璃試管(guǎn)拆換。有標準得話(huà),將其抽成真空。我廠10000t/a過氧化氫設備的LT一109液位計的玻璃試管曾於1998年按此方(fāng)式(shì) 拆換,該液位計迄今仍在一(yī)切正常工作中。
(5)智能磁致伸(shēn)縮液位計在型號選擇時,除開(kāi)應考慮生(shēng)產工(gōng)藝流程有關實際操(cāo)作工作(zuò)壓力、溫度、液位儀或頁麵轉變範疇、防腐蝕、防爆型(xíng)等基礎規定外,還應需注意是不是采用電伴熱附注。我廠10000t/a過氧化氫設備中的LT-104、LT-109、LT一203、LT一301等液位計因為之前無電伴熱附(fù)注,導致被測物質在超低溫下結晶體而經常造成 液位計不可以一切正常工作中,二零零一(yī)年維修時再加(jiā)電伴熱(rè)附注後,使難題足以處理,這種液位計迄今均能一切正常工作中。
(6)日(rì)常事務中有些人有那樣一個壞習慣,便是在查驗智能磁致伸縮液位計時,用一個強性磁石在(zài)非磁性連通管外帶動(dòng)帶磁浮球,假如經常那樣實際操作,有(yǒu)可能(néng)造成 帶磁浮球電磁場更改而使液(yè)位計不可以一切正常應用。
實踐經驗,智能磁(cí)致伸縮液位(wèi)計在一切正常(cháng)狀況下,精密度很(hěn)高,可信性也很好,是精確(què)測量液位儀或頁(yè)麵的優良器材,要是應用維護保養恰當(dāng),這類液位計將具備(bèi)不錯的(de)應用(yòng)實際效果和較(jiào)長的使(shǐ)用期。
食品行業對磁致伸縮傳感器提出的要求:
1、傳感器行程:350mm,主要是滿足容(róng)器要求。
2、現場(chǎng)CANbus總線控製器(使(shǐ)用磁致伸縮位移傳感器數目>50個(gè)/台),用(yòng)CANbus是用來(lái)實現全自動灌裝要求,要求(qiú)的傳感器數目主要是為了量(liàng)產為目的。
3、磁致伸縮位移(yí)傳感器的輸出線(xiàn)性精度:線性度大於(yú)0.01%。是為了確保灌(guàn)裝的精確度。
4、與被測液(yè)體的連接方法:采用不鏽鋼材質和隔離法接觸。是為了嚴格按食品法的標準來生產。
5、傳感器頭外殼:采用303不(bú)鏽鋼材質製做,是為了(le)消除當液體濺、灑到(dào)傳感器頭部後引起不衛生隱患。
6、傳感器棒:低采用1.4301不鏽鋼材質,且不同的飲料要使用不同(tóng)的材(cái)質的傳感器棒。這一條仍然是為食品衛生考慮,因不同的飲料對材料的腐蝕程度是不一樣的。容易引起飲(yǐn)料口(kǒu)味上的改變(biàn)。
7、樣品傳感器測試:能在一定時間內(nèi)隨時已灌裝好的進行抽樣檢測(cè)
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