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油罐計量技術的革命-超高精度磁致伸縮液位儀

來源:拿度科技 瀏覽量: 時間:2021-09-10 09:03

  

       液位測量技術在油氣儲運測最技術中是最基本的,目前主要包括壓力式、差壓式、浮子鋼帶式、電容式、阻抗式、電位差式、機械式等各種測量方法,至今在各個領域仍在廣泛使用。這些經典的測量方法共同之處是把液位轉換為成比例的電信號,這就難以獲得很高的精度。
眾所周之,現在可以獲得高精度的物理量是時間,磁致伸縮液位儀就是把液位測魚轉換成時間測量的超高精度液位測呈儀表。
1、磁致伸縮材料及應用
       早在20世紀40年代,磁致伸縮材料就已經誕生了(如鐵、銖或鐵系非晶形金屬等),這種材料在磁場中被磁化時,會沿磁化方向發生微量伸長和縮短,這一現象叫磁致伸縮現象。這一現象的產生是由于鐵磁或亞鐵磁材料在居里點以下發生自發磁化,形成磁疇。在每個磁疇內,晶格都沿磁化強度方向發生形變,當施加外磁場時,磁體內部隨機取向的磁疇發生旋轉,使各磁疇的磁化方向與外加磁場方向趨于一致,物體對外顯示的宏觀效應即沿外磁場方向伸長或縮短。
       其材料變形的大小用磁致伸縮系數入來度量。20世紀80年代少數先進工業國家如美國和德國,利用磁致伸縮原理開發出了絕對位移傳感器。美國MTS公司首先將磁致伸縮原理應用到油罐液位測量技術上 90年代已有國內用戶用到MTS公司的磁致伸縮液位儀。
2、磁致伸縮液位儀的工作原理
       磁致伸縮液位儀的丁作原理是利用磁效應和超聲效應兩者相結合來達到測量目的。磁效應是基于磁致伸縮原理的維德曼(Wiedemann)效應和維拉里(Viuary)效應,制作過程如下:脈沖發生產生的電脈沖沿磁致伸縮波導絲傳遞,根據電磁場理論,電脈沖同時伴隨一個環形磁場以光速向前傳遞己節該環形磁場遇到浮子中永久磁鐵的縱向磁場時,將形成一個螺旋形磁場,根據磁致伸縮原理它將引起磁致伸縮材料制成的波導絲的扭轉,即維德曼(Wiedemann)效應,從而產生超聲扭轉波該扭轉波返回到傳感線圈(變換器)時轉換成橫向應力,根據維拉里(Viuary)效應現象,通過傳感線圈的磁通發牛變化從而在傳感線罔兩端產牛感應電壓,這樣可以通過精確測旦發射脈沖和返回扭轉波的時間差T來確定浮子的精確位置。
3、磁致伸縮液位儀的技術特點與應用
(1)高精度
       由于磁致伸縮液位儀是通過測量發射脈沖和返回脈沖的時間差來確定被測位移量,因此測量精度極高。其非線性小千0.05%FS;重復性小于0.001%FS;分辨率小于0.002%FS,如此高的測雖精度在當今液位測量儀表中是獨-尤二的,而其它類型的傳感器很難達到此精度。嬮
(2)多參數測量
磁致伸縮液位計
       磁致伸縮液位儀另一大特點是集測量液面、界面、溫度等參數千一身,因為磁致伸縮液位儀中的電子部件可以探測到由同一發射脈沖所產生的連續磁波,所以在同-傳感桿十可配裝兩個甚至多個磁浮子,只要保證浮子重晝與介質比重相對應,則可同時測得液面和界面,真正實現多參數測址。
若將多個溫度傳感器埋入磁致伸縮液位儀的傳感桿內,則在可測量液位的同時還能得到介質的平均溫度值。
(3)安全性高
       磁致伸縮液位儀的防爆等級一般有隔爆型和本安型兩種,適合工作在各種易燃、易爆、高溫、商壓等危險場所,測晝時尤需人T開啟罐蓋,避免了人工測量帶來的不安全隱患。
(4)可靠性高
       由于磁致伸縮液位儀的整個變送器密封在不銹鋼管內,其傳感器元件和被測介質非接觸,所以雖然測量過程是不斷重復的,也不會對傳感器造成仔何座損,因此它工作可靠性高、壽命長,適合各種惡劣環境。
(5)安裝、維護簡便
      由于磁致伸縮液位儀采用法蘭連接力式,故安裝極其簡便,而且無需定期維護或重新標定,給使用者帶來極大的方便。
(6)便于自動化管理
       磁致伸縮液位儀一般輸出信號接門采用4-20mA標準電流信號或RS-485數字信號接口,可直接接人DCS系統或其它計算機管理系統便千微機對信號進行處理。
(7)其它
      另外磁致伸縮液位儀不僅限于直線測縣,還可以測量具有曲率的位移,由千它是以時間為參數的測雖方法可以更好地與計算機配合,也容易使長距離傳輸成為可能。
4、結束語
       以往利用磁致伸縮原理開發的測量儀表大部分限于微小位移或短距離的位移傳感器,目前應用到長距離、大位移的直線測量系統還不是很多,雖然同外一些公司有這方面的產品,但因其價格昂貴,用戶無法大批量地使用。
       煙臺拿度智能科技有限公司自主開發研制的T系列磁致伸縮液位儀以其極高的性能價格比、過硬的產品質和公司一貫優質的售后服務,為國內廣大的用戶提供了又一選擇它將逐步取代傳統的液位測量儀表這無疑是油罐計量技術的一場新的革命,相信在不久的將來,隨著超磁致伸縮材料的應用,磁致伸縮液位儀將是液位測量儀表的主角。
 


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