磁致伸縮液位計是通過(guò)測量漂浮在液面或者界面的浮子的位置來(lái)確定液面或界面高度,本質(zhì)上是一個(gè)浮子液位計。適用于存儲清潔介質(zhì)(例如成品油)的大型儲罐液位測量;同樣適用于過(guò)程容器的液位及界位測量。
磁致伸縮液位計原理
將內置永久磁鐵的輕質(zhì)浮子套裝在金屬長(cháng)桿波導管上,垂直安裝在被測容器內部(或裝在被測容器內部的穩波管中)。 浮子隨著(zhù)工藝介質(zhì)液面或界面的上升或下降移動(dòng)。
在傳感器內部,特殊設計的波導管在兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用的瞬間產(chǎn)生扭應力波。其中一個(gè)磁場(chǎng)由沿著(zhù)傳感器波導管移動(dòng)的輕質(zhì)浮子內置的永久磁鐵產(chǎn)生,另一個(gè)磁場(chǎng)由波導管上通入的低電流脈沖產(chǎn)生。這兩個(gè)磁場(chǎng)相互作 用會(huì )產(chǎn)生一個(gè)扭應力波(機械波)脈沖,該扭應力波脈沖可沿著(zhù)波導管以超聲波的速度傳播,直到被測量元件檢測出來(lái)。通過(guò)測量電流脈沖的產(chǎn)生與扭應力波脈沖到達測量元件的時(shí)間差,得出浮子的位置。磁致伸縮液位計的測量原理如下圖所示。
磁致伸縮液位計優(yōu)點(diǎn)和局限性
1、磁致伸縮液位計優(yōu)點(diǎn)
◆測量結果不受氣相介質(zhì)組分變化影響;不受壓力變化影響;不受工藝介質(zhì)介電常數變化、粉塵或起霧等因素的影響。
◆可用于精確測量場(chǎng)合,例如成品油儲罐測量液位。
◆帶溫度測量可選項,可同時(shí)輸出溫度測量信號(多點(diǎn)溫度或平均溫度)。
◆很適合于測量界位,甚至可在1臺磁致伸縮液位計上安裝2個(gè)浮子達到同時(shí)測量液位和界位的目的。
◆可外置捆綁安裝在磁性浮子液位計上,省空間,減少設備或管道接口數量,由于不接觸工藝介質(zhì)可方便接近和維護。二線(xiàn)制回路供電本安儀表設計適用于更廣的應用場(chǎng)合。
2、磁致伸縮液位計局限性
在介質(zhì)黏度大的場(chǎng)合(>1.5Pa·s)不適用;臟污介質(zhì)的工況不適用;泡沫及沸騰工況不適用;不能用于測量固體料位;液體密度變化范圍大的場(chǎng)合不適用。
磁致伸縮液位計應用場(chǎng)合
儲罐液位測量;球罐液位測量;過(guò)程液位、界位測量;低溫/深冷場(chǎng)合液位測量;真空工況液位測量。
磁致伸縮液位計種類(lèi)
◆根據安裝方式可分為直接插入式、旁通管式和外置捆綁式。
◆根據測量范圍可分為硬桿式和軟纜式。
◆根據測量目的可分為僅測液位式、僅測界位式和液位界位同時(shí)測量式。
磁致伸縮液位計外形結構
磁致伸縮液位計內部結構如圖所示。
磁致伸縮液位計主要參數
信號輸出:兩線(xiàn)制,4-20mA+HART,Foundation現場(chǎng)總線(xiàn)。
防爆:本安型、隔爆型。
安全完整性等級:獲得IEC61 508 SIL2認證(部分品牌部分型號獲得SIL3認證)。
接液材料:通 用材料316SS不銹鋼;根據介質(zhì)不同可選316SS不銹鋼襯塑、哈氏合金、蒙乃爾鎳合金和鈦材等材料。
硬桿磁致伸縮液位計和軟纜磁致伸縮液位計的主要參數見(jiàn)表1。
表1 硬桿磁致伸縮液位計和軟纜磁致伸縮液位計的主要參數
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