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磁致伸缩液位变送器的原理与应用|厂家价格


文章日期:2018-01-19|阅读数:


  随着传感器技术和通信技术的发展,使得液位测量原理和测量方法不断的发展与更新。同时工业生产对液位的测量要求也越来越高,因此需要我们研发更加先进的液位测量技术以满足市场的需求。磁致伸缩液位变送器就是新一代液位测量产品中的佼佼者。它具有质量稳定、性能优越、使用寿命长、安装简单、性价比高的等优点,能同时满足大量程、高精度、多参数的测量要求,有非常好的发展前景。本文将对磁致伸缩液位变送器的原理、应用和故障分析进行阐述。
磁致伸缩液位变送器的原理与应用
  1、磁致伸缩液位变送器原理:
  1.1、磁致伸缩效应:
 
  磁致伸缩效应是指磁体材料受外磁场作用时,在磁场方向材料长度发生微小的变化。磁致伸缩效应于 1842 年由焦耳(Joule,J. P)发现,故又称焦耳效应。磁致伸缩效应的微观来源是由于强磁体中的磁电子磁矩系统与晶格系统的耦合作用,即通过磁自旋波与晶格弹性波之间的相互作用而产生的。施加外磁场后,其宏观效应是材料在磁力线方向的伸长或缩短。长度为 L 的磁体在磁场强度 H 的磁场中发生相对伸缩的值 A= △ L/L,即 A为磁致伸缩常数。
 
  1.2、传感器组成与工作原理:
 
  磁致伸缩液位变送器原理是基于磁致伸缩效应。在保护套管内部有一根波导管。借助微处理器控制的传感器电路,沿波导管发射电流脉冲,从而在波导管周围产生一个环形磁场。浮子内部有一组磁铁,其磁场使波导管沿轴向磁化。两个磁场叠加处会产生一个扭转脉冲,它沿波导管传达到传感器顶端,脉冲传送时间将被电路单元获取并计算。
 
  通过检测发射脉冲与返回弹性波的时间差,即可计算出液位。由于电流以光速传播,从发射端到磁浮子之间的时间可以忽略不计,所以只要测量出磁浮子反馈信号到检测端的时间就可以知道磁浮子与检测端的距离 h。由于脉冲是连续不断的,所以距离 h 是实时更新的。即 h=VT, L=H-VT其中 V 为弹性波速度,m/s;T 为时间差,s;H 为油罐高度,m;L 为液位高度,m。
 
  1.3、磁致伸缩传感器的检测方法:
 
  从上述分析可得,磁致伸缩传感器是通过检测脉冲发射与回波接受之间的时间差,然后计算得到液位高度。由此可见,计数器的脉冲时间直接决定了磁致伸缩液位变送器的测量精度。
 
  在发射脉冲电流的同时触发计数器开始计时。产生回波经脉冲经放大后使计数器复位,则计数器 N 正比于时间间隔 T。
 
  时间分辨率为    △ T=T/N=1/f     (a)液位高度为     L=H-VT     (b)其中 f 为计数器脉冲频率,Hz。由式 a 可以看出时间分辨率△ T 与频率的关系。计时频率越高,间隔时间越,测量距离越准确。
 
  波导管中传送返回弹性波速度一般在 1800—2000m/s。 如 果 当 计 时 频 率 为200MHz 时,以弹性波传播速度 2000m/s 为例,液位变送器的测量分辨率为△ =(2000m/s)/200MHz=0.01mm。
磁致伸缩液位变送器的原理与应用
  2、磁致伸缩液位变送器构成:
 
  磁致伸缩液位变送器是由变送器表头(包括脉冲发生源、回波接收器、信号检测与处理电路、外壳),保护套管,波导管和磁浮子组成。变送器表头放置在罐体之外,在波导管外面有不锈钢或哈氏合金构成的保护套管,直接固定在罐体顶部。如果波导管是软管的话,底部需要用重锤或者挂环来固定。
 
  变送器表头里有单片机控制系统,可以探测到同一发射脉冲所产生的连续返回脉冲,所以可以在波导管上安装 2 个浮子,分别用来测量液位和界位。在波导管底部固定一个校正磁环,可以完成自动校准功能。设罐体总高 H,返回脉冲从油面、油水界面和罐底返回的时间分别为 T1、T2、T3,则:
 
  油位:H1=H(T3-T1)/T3
 
  水位:H2=H(T3-T2)/T3
 
  故可以在液位变送器上配多个浮子,同时进行液位和界位的测量。
 
  3、磁致伸缩液位变送器的故障分析:
 
  3.1、变送器在现场校验的时候,会出现浮子上下移动不灵活。大多数这种现象是有安装不当引起的。检查上下法兰的中心是否在一条直线上,调整导波管使其垂直于水平面。
 
  3.2 变送器使用一段时间以后会出现浮子上下移动困难的现象。这主要是由于磁浮子上沾有铁屑或其他杂质。要先排空罐体,取出浮子,清除磁浮子上的铁屑或其他杂质即可。
 
  3.3、变送器在使用过程中,如果输出信号产生不规则波动或有干扰源存在,要检查该屏蔽电缆是否可靠接地,工作接地电阻是否满足要求。
 
  3.4、变送器在使用过程中,不要用强磁铁在连通管外上下拉动浮子检查,以防止磁浮子磁化而改变极性。
 
  3.5、选用本安型变送器时,注意变送器与安全栅是否匹配。
 
  4、磁致伸缩液位变送器的应用及发展前景:
 
  随着技术发展,高新技术在各行业中得到了更广泛的应用,高科技含量的磁致伸缩液位变送器既能用于直线位移测量,又能用于各类液罐的液位测量,且能给出位移移动信号,具有精度高、环境适应性强、安装方便等特点,因此在石油、化工、食品等领域内取代了原有的传统计量仪表。
 
  磁致伸缩技术不光可以用于罐区测量,它还在声纳的水声换能器技术、电声换能器技术、海洋探测与开发技术、微位移驱动、减振与防振、减噪与防噪系统、自动化技术、燃油喷射技术、泵、波动采油等高技术领域有广泛的应用前景。

厂家价格:
价格 ¥ 24500.00 ¥ 2000.00 ¥ 500.00
起批量 1-5     
规格选型:
是否进口 加工定制 品牌 华云
型号 KTECM 类型 其他液位变送器 测量范围 0~25000 mm
测量精度 ±0.3mm 材质 不锈钢 电源 5-24V
输出信号 4~20(mA) 测量介质 液体
 
  江苏华云仪表有限公司是国内重点测控工程成套单位,专业从事流量仪表,液位仪表,数显控制仪表研发生产企业,产品技术源于德国美国,按照国际标准设计生产出了气体,液体计量专用仪表。产品广泛应用于石油、化工、环保、冶金、电力、交通、食品、医药、军工、科研等各种行业的贸易结算和计量 。
 
  公司拥有一批长期从事自动化控制研究的设计、研制、安装调试的专业高科技人才,为各行业提供了满意的成套系统。荟萃实力雄厚的专业队伍,积淀丰 富的技术,管理经验,涵盖全国的营销网络和分支机构,能够快速,便捷的为用户提供技术服务。在互联网商务的时代浪潮中,公司专门成立了电子商务部,依靠专 业的网络技术力量和电子商务贸易手段,实施对传统经济和资源的整合以及大范围快速的拓展市场。
 
  自公司成立以来就凭借良好的信誉及优质的服务与各地区的生产 厂商,经销商等建立了长期稳定的商业贸易伙伴关系。坚持“科技、创新、质量、服务”的发展方针,继续秉承“打造产业航母、贡献民族经济”的宗旨,在今后的发展中,将继续致力于技术的创新,品质的宗旨服务社会。
 
  江苏华云仪表有限公司将以优质的产品、优惠的价格、优良的服务积极参与市场竞争,竭诚与各界朋友,新老客户诚信合作,共创煌。


  工作原理WORKING PRINCIPLE:
 
  AT 系列磁致伸缩变送器是将磁子系统偶合过来液位信号,以间隔1.5us 发送的脉冲,地测量液位计中磁浮子的位置。这个脉冲产生的磁场沿波导管向下传导。当磁浮子的磁场和脉冲电流磁场相遇时,产生“返回”脉冲(又称“波导扭曲脉冲”)。敏感元件探测到这个“返回”脉冲。根据电流脉冲与“返回”脉冲之间的时间,通过单片机计算出浮子的位置,确定被测液位或界位。
 
  AT 系列产品适用于对测量精度要求高的场合,也适用于高温型磁翻柱液位计的远传变送,变送器输出二线制、三线制4-20mA DC 信号,兼容HART 通讯协议。
 
  一台产品可以通过两个磁浮子,同时测量罐内的液位和界位,并在两个独立的接线盒内分别输出两组独立的4~20mA 液位和界位信号。
 
  技术参数SPECIFICATION:
 
  测量范围:0~12000mm
 
  度:±0.01%FS
 
  输出信号:二线制4~20mADC,带HART 通信协议
 
  工作电源:24VDC(13.5~36V)负载电阻:600Ω
 
  ***高压力等级:PN40 MPa Class 2500LB ANSI
 
  环境温度:-50~65℃
 
  防护等级:IP67
 
  接液材质:
 
  B:304(标准)
 
  H:哈氏合金C-276
 
  F:316 覆PTFE
 
  R:321SS
 
  T:钛材
 
  过程连接和产品形式:
 
  A:法兰顶装,标准刚性探杆
 
  B:侧侧法兰安装,配外浮筒型
 
  C:外浮筒侧面捆绑型
 
  D:法兰顶装,不锈钢柔性探杆
 
  测量信号输出及形式:
 
  0:单路输出测量一个液位,无HART 协议
 
  1:单路输出测量一个界位,无HART 协议
 
  2:单路输出测量一个液位,HART 协议
 
  3:单路输出测量一个界位,HART 协议
 
  4:双路隔离输出同时测量一个液位和一个界位,HART协议
 
  5:双路隔离输出同时测量一个液位和一个温度,HART协议
 
  6:双路隔离输出同时测量一个界位和一个温度,HART协议
 
  7:三路隔离输出同时测量一个液位、一个界位,一个温度,HART 协议
 
  压力等级:
 
  0:无压力等级(侧面捆绑型)
 
  1:PN2.5MPa 8:Class 150LB ANSI
 
  2:PN4.0MPa 9:Class 300LB ANSI
 
  3:PN6.4MPa 10:Class 400LB ANSI
 
  4:PN11.0MPa 11:Class 600LB ANSI
 
  5:PN16.0MPa 12:Class 900LB ANSI
 
  6:PN25MPa 13:Class 1500LB ANSI
 
  公称通径:
 
  1:DN20(3/4")
 
  2:DN25(1")
 
  3:DN40(1.5")
 
  4:DN50(2")
 
  5:DN65(2.5"”)
 
  6:DN80(3")
 
  7:DN100(4")
 
  8:DN125(5")
 
  额定温度:
 
  A: -196ºC~121ºC
 
  B: -45ºC~121ºC
 
  C: -45ºC~232ºC
 
  D: -45ºC~427ºC
 
  防爆认证:
 
  O:普通型
 
  D:隔爆型ExdIICT2~T6
 
  E:本质安全型ExiaIICT2~T6
 
  结语:
 
  通过对磁致伸缩液位变送器原理的研究和分析,说明了该变送器精度高的原因。当然要想达到变送器高精度测量还必须配备精度高、稳定性好的信号检测电路。***后列举了一下该变送器常见故障以及变送器发展前景。

是否进口 加工定制 品牌 康特尔
型号 KTECM 类型 其他液位变送器 测量范围 0~25000 mm
测量精度 ±0.3mm 材质 不锈钢 电源 5-24V
输出信号 4~20(mA) 测量介质 液体


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