浅谈磁致伸缩液位计的应用

1 磁致伸缩液位计的组成和原理

1.1 组成

磁致伸缩式液位计是一种可进行连续液位、界面测量，并提供用于监视和控制的模拟信号输出的高精度的测量仪表，由三部分组成：（A）360度内磁浮子;（B）传感器 （压磁传感器和磁致传感管）;（C）塑封全智能化电子装置。可智能化编程，带有液晶显示，可显示总体液位，界面液位，以及温度输出的电信号，实际液位值，温度值， 带有偏移量的实际液位值等。

1.2 工作原理

在一非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线，在磁致伸缩线一端装有一个压磁传感器，该压磁传感器每秒发出10个电流脉冲信号给磁致伸缩线，开始计时，该电流脉冲同磁性浮子的磁场产生相互作用，在磁致伸缩线上产生一个扭应力波，这个扭应力波以已知的速度从浮子的位置沿磁致伸缩线向两端传送。直到压磁传感器收到这个扭应力信号为止，压磁传感器可测量出起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔，根据时间间隔大小来判断浮子的位置，由于浮子总是悬浮在液面上，且磁浮子位置随液面的变化而变化，即时间间隔大小也就是液面的高低，然后通过全智能化电子装置将时间间隔大小信号转换与被测液位成比例的 4 ～2 0 m A 信号（HART）进行输出。

2 特性

2.1 优点

（1）结构简单，仅由三部分组成;

（2）高精度，满量程的0.01%，最大误差不超过1.27mm;

（3）标定极其简单，无需实标，只需按按钮或者使用 HART 协议;

（4）对于重新标定或忘记标定值，无需重新校验;

（5）测量范围大，0～22m;

（6）可同时测量总体液位和界面液位，以及温度输出;

（7）压力范围大，最大207Bar，标准的是66Bar;

（8）温度范围大，-196℃到427℃;

（9）可现场替换差压式，电容式，超声波式，雷达式，外浮筒式，钢带或伺服马达式等液位变送器。

2.2 缺点

（1）不能测量高粘度液体和泥浆，天线浸在被测液体或其饱和汽体中工作，不适用于有压、自聚、有腐蚀、有毒、高黏度液体的测量。

（2）浮子沿着波导管外的护导管上下移动，有时会被卡住。

3 实例分析、比较

3.1 差压变送器和磁致伸缩液位计测量界面分析比较

图1、2是一个化工装置中典型的化合反应器液位测量示意图。上面是油（苯及其化合物）下面是液体催化剂。由于催化剂的密度比油大，两种物料会自动分离。工艺操作人员通过控制催化剂、油的界面（LT1测量）和油液位（LT2 测量）来保证化合反应的生成率。两个液位值必须精确控制在一定的范围内，是系统停车联锁点。