開物通新聞
磁致伸縮液位計的應用淺析
2019-01-16 來源：開物通電子
導讀：磁致伸縮液位計在世界范圍內廣泛應用于過程容器的精確液位測量。高精度和免維護成為選擇這種產品的兩個重要原因。擁有溫度高達427℃和壓力達207bar的可選等級。
磁致伸縮液位計在世界范圍內廣泛應用于過程容器的精確液位測量。高精度和免維護成為選擇這種產品的兩個重要原因。擁有溫度高達427℃和壓力達207bar的可選等級。磁致伸縮液位變送器幾乎適合所有的應用條件。HART和HONEYWELL DE通訊協議選項使磁致伸縮液位計和大多數的控制系統可以更加方便的進行數字連接。內置LCD可以提供4-20mA，百分比和其他工程單位顯示。
當用于儲罐時，考慮到高精度，低維護和合理的價格，用戶樂意在他們的儲罐上安裝高精度磁致伸縮變送器。由于具有可以方便地安裝到最大23米高罐的能力，所以可以解決幾乎所有的液體存儲應用問題：一些常用液體包括水，酸液，腐蝕劑，丙烷，氨水，油，燃劑，藥劑，廢液等?？梢栽谂P罐或球罐內提供精確的輸出。
磁致伸縮液位計可用于替代浮筒。在動態處理時大多數浮筒液位計都在操作中重復發現如下問題：大多數輸出誤差是由重力改變，扭力管滲漏，過程介質黏結在扭力管和轉換器上產生的。磁致伸縮液位計可以插入現有的過濾器浮筒或者新的外浮筒精心測量，可以改善上述不足。精度也可以實現巨大的提高。另外，這是一個更新氣動過濾變送器的非常方便的辦法。
磁致伸縮液位計可以用于界面測量。是目前優選的液位界面測量和控制的技術。磁致伸縮液位計可以提供兩個獨立輸出：一，界面；二，總體液位?？梢赃m用于比重差最小為0.02S.G.的情況。常用于油水界面的測量，和其它包括酸罐，丙烷容器，除鹽器和污水池等。
利用磁致伸縮液位計的非接觸式測量，可以用做閥門定位器。在閥門尾部粘附著一塊磁鐵，磁致伸縮液位計就置于閥門尾部的旁邊。磁致伸縮液位計所固有的0.01%的高精度使其可以比其它產品能更好的測量和控制閥門位置。在進行精確控制時不需要重新標定。磁致伸縮液位計也可以用做設備定位器。工業設備需要對儀器精確定位。這可以通過磁致伸縮（非接觸測量）實現。它應用于許多器具，包括，大門，天窗，風門，液壓缸等。有按鍵結構，和4-20MA的輸出優勢，繁重的設計結構保證了用戶簡易的安裝和長期的使用壽命。
用水槽決定流速的工業應用依靠精確的流速來監控他們的生產過程。許多這樣的設備上都安裝了磁致伸縮液位計，以輪流提供精確的液位測量從而得到流速變化。
最后，利用磁致伸縮原理測量適合各種衛生應用,包括生物技術，制藥，和食品工業等。
一.工作原理
CRT-M5系列磁致伸縮液位計是利用韋德曼效應原理（磁致伸縮工作原理），通過現代先進的電子技術手段，精密的計測脈沖波間的時間值，達到精確測量液體液位的目的。
二．技術參數
1. 結構組成
CRT-M5系列型磁致伸縮液位計由電子變送器、介面浮子、探桿、顯示儀表共四部分組成。前三部份是必須配套選購的。顯示儀表根據使用目的確定，可選購亦可不選購，也可用普通電腦代替，安裝我司提供的配套軟件（或用戶訂制軟件）可實現集中顯示（或單獨顯示）與控制。探桿長度根據用戶使用量程定制。在有防爆要求的環境場合使用本儀器，供電回路需配接安全柵。也可選購本公司生產的本安防爆等級的安全電源。
2. 功能特點
儀表存放在通風干燥的環境里。 溫度范圍：-40-65.5℃。
濕度：0-100% R.H. 無冷凝
警告：帶/SW3選項的變送器，其探頭為柔性軟纜，外有密封的不銹鋼護套，當把柔性軟纜探頭移出不銹鋼護套時，小心不要使探頭受潮，并防止水分進入不銹鋼護套。
四．實例分析
1.差壓式液位計和磁致伸縮液位計測量界面分析比較
例如，廠里低溫甲醇洗萃取塔液位計LT0969，其上面介質為苯，下面介質為甲醇和水的混合物。由于甲醇和水的混合物比苯的密度大，兩種物料能自動分離。工藝人員只能通過界面顯示來保證介質苯的純度。
（1）用差壓式液位計測量界面的誤差分析
當用差壓式液位計測量時，要用苯的密度和甲醇和水的混合物的密度來確定該儀表的零點和量程，這兩個值是理論計算出來的。
實際差壓為△P=H(ρ下-ρ上)g
H——甲醇和水的混合物的高度
ρ下——甲醇和水的混合物的密度
ρ上——苯的密度
實際混合物在塔內分離后，上面的苯含有少量的甲醇和水的混合物，下面的甲醇和水的混合物含有苯，且界面存在厚薄不一、密度不一的過度層，實際兩種物質的密度和理論值有差誤；在冬季儀表加上伴熱導致其介質密度有所改變，給測量帶來了較大的誤差，最大誤差可以達到10.0%。
（2）用磁致伸縮液位計
磁致伸縮液位計出廠是根據甲醇和水混合物的密度ρ下與苯的密度ρ上來確定浮子的重量。在測量界面是，實際上是浮子浮在界面上，所受的浮力和重力相等。浮子精確的浮在界面上從而保證了磁致伸縮液位計的高精度測量。
2.用于大型儲罐界面測量時和伺服馬達液位計的比較
在化工生產中大型儲罐界面的測量，伺服馬達液位計和磁致伸縮式液位計是用的最多的液位計，精度都很高。但伺服馬達液位計缺點是:
?。?）機械傳動機構，不可避免帶來磨損問題
?。?）標定復雜
?。?）液面波動時對測量有較大影響
?。?）結構復雜，維修困難
基于以上原因我們用磁致伸縮式液位計優于伺服馬達液位計。
五．總結
磁致伸縮式液位計作為一種新興的測量儀表，具有精度高、穩定性和可靠性好的優點。更適合于界面液位測量，未來在石油、化工、醫藥等行業將會有更大的市場。
當用于儲罐時，考慮到高精度，低維護和合理的價格，用戶樂意在他們的儲罐上安裝高精度磁致伸縮變送器。由于具有可以方便地安裝到最大23米高罐的能力，所以可以解決幾乎所有的液體存儲應用問題：一些常用液體包括水，酸液，腐蝕劑，丙烷，氨水，油，燃劑，藥劑，廢液等?？梢栽谂P罐或球罐內提供精確的輸出。
磁致伸縮液位計可用于替代浮筒。在動態處理時大多數浮筒液位計都在操作中重復發現如下問題：大多數輸出誤差是由重力改變，扭力管滲漏，過程介質黏結在扭力管和轉換器上產生的。磁致伸縮液位計可以插入現有的過濾器浮筒或者新的外浮筒精心測量，可以改善上述不足。精度也可以實現巨大的提高。另外，這是一個更新氣動過濾變送器的非常方便的辦法。
磁致伸縮液位計可以用于界面測量。是目前優選的液位界面測量和控制的技術。磁致伸縮液位計可以提供兩個獨立輸出：一，界面；二，總體液位?？梢赃m用于比重差最小為0.02S.G.的情況。常用于油水界面的測量，和其它包括酸罐，丙烷容器，除鹽器和污水池等。
利用磁致伸縮液位計的非接觸式測量，可以用做閥門定位器。在閥門尾部粘附著一塊磁鐵，磁致伸縮液位計就置于閥門尾部的旁邊。磁致伸縮液位計所固有的0.01%的高精度使其可以比其它產品能更好的測量和控制閥門位置。在進行精確控制時不需要重新標定。磁致伸縮液位計也可以用做設備定位器。工業設備需要對儀器精確定位。這可以通過磁致伸縮（非接觸測量）實現。它應用于許多器具，包括，大門，天窗，風門，液壓缸等。有按鍵結構，和4-20MA的輸出優勢，繁重的設計結構保證了用戶簡易的安裝和長期的使用壽命。
用水槽決定流速的工業應用依靠精確的流速來監控他們的生產過程。許多這樣的設備上都安裝了磁致伸縮液位計，以輪流提供精確的液位測量從而得到流速變化。
最后，利用磁致伸縮原理測量適合各種衛生應用,包括生物技術，制藥，和食品工業等。
一.工作原理
CRT-M5系列磁致伸縮液位計是利用韋德曼效應原理（磁致伸縮工作原理），通過現代先進的電子技術手段，精密的計測脈沖波間的時間值，達到精確測量液體液位的目的。
二．技術參數
1. 結構組成
CRT-M5系列型磁致伸縮液位計由電子變送器、介面浮子、探桿、顯示儀表共四部分組成。前三部份是必須配套選購的。顯示儀表根據使用目的確定，可選購亦可不選購，也可用普通電腦代替，安裝我司提供的配套軟件（或用戶訂制軟件）可實現集中顯示（或單獨顯示）與控制。探桿長度根據用戶使用量程定制。在有防爆要求的環境場合使用本儀器，供電回路需配接安全柵。也可選購本公司生產的本安防爆等級的安全電源。
2. 功能特點
（1）高精度：滿量程的0.01%
（2）電源：13.5--36VDC兩線制回路供電
（3） 測量范圍：最大23M
（4）可同時測量總體液位和/或界面液位，以及溫度輸出 E、 壓力范圍：最大207Bar，標準是66Bar F、 溫度范圍是-196℃到 427℃
（5）標定極其簡單，無需實標，僅僅只需按按鈕或者使用HART協議
（6） 可現場替換差壓式，電容式，超聲波式，雷達式，外浮筒式，核子式，鋼帶或鋼帶伺服式等液位變送器 。
（7）采用雙室結構，電子部件和接線端子是獨立的
（8） 對于下列的參數變化不會產生漂移和誤差：介電常數變化，氣相組份變化，溫度變化、壓力變化。
三．存放 （2）電源：13.5--36VDC兩線制回路供電
（3） 測量范圍：最大23M
（4）可同時測量總體液位和/或界面液位，以及溫度輸出 E、 壓力范圍：最大207Bar，標準是66Bar F、 溫度范圍是-196℃到 427℃
（5）標定極其簡單，無需實標，僅僅只需按按鈕或者使用HART協議
（6） 可現場替換差壓式，電容式，超聲波式，雷達式，外浮筒式，核子式，鋼帶或鋼帶伺服式等液位變送器 。
（7）采用雙室結構，電子部件和接線端子是獨立的
（8） 對于下列的參數變化不會產生漂移和誤差：介電常數變化，氣相組份變化，溫度變化、壓力變化。
儀表存放在通風干燥的環境里。 溫度范圍：-40-65.5℃。
濕度：0-100% R.H. 無冷凝
警告：帶/SW3選項的變送器，其探頭為柔性軟纜，外有密封的不銹鋼護套，當把柔性軟纜探頭移出不銹鋼護套時，小心不要使探頭受潮，并防止水分進入不銹鋼護套。
四．實例分析
1.差壓式液位計和磁致伸縮液位計測量界面分析比較
例如，廠里低溫甲醇洗萃取塔液位計LT0969，其上面介質為苯，下面介質為甲醇和水的混合物。由于甲醇和水的混合物比苯的密度大，兩種物料能自動分離。工藝人員只能通過界面顯示來保證介質苯的純度。
（1）用差壓式液位計測量界面的誤差分析
當用差壓式液位計測量時，要用苯的密度和甲醇和水的混合物的密度來確定該儀表的零點和量程，這兩個值是理論計算出來的。
實際差壓為△P=H(ρ下-ρ上)g
H——甲醇和水的混合物的高度
ρ下——甲醇和水的混合物的密度
ρ上——苯的密度
實際混合物在塔內分離后，上面的苯含有少量的甲醇和水的混合物，下面的甲醇和水的混合物含有苯，且界面存在厚薄不一、密度不一的過度層，實際兩種物質的密度和理論值有差誤；在冬季儀表加上伴熱導致其介質密度有所改變，給測量帶來了較大的誤差，最大誤差可以達到10.0%。
（2）用磁致伸縮液位計
磁致伸縮液位計出廠是根據甲醇和水混合物的密度ρ下與苯的密度ρ上來確定浮子的重量。在測量界面是，實際上是浮子浮在界面上，所受的浮力和重力相等。浮子精確的浮在界面上從而保證了磁致伸縮液位計的高精度測量。
2.用于大型儲罐界面測量時和伺服馬達液位計的比較
在化工生產中大型儲罐界面的測量，伺服馬達液位計和磁致伸縮式液位計是用的最多的液位計，精度都很高。但伺服馬達液位計缺點是:
?。?）機械傳動機構，不可避免帶來磨損問題
?。?）標定復雜
?。?）液面波動時對測量有較大影響
?。?）結構復雜，維修困難
基于以上原因我們用磁致伸縮式液位計優于伺服馬達液位計。
五．總結
磁致伸縮式液位計作為一種新興的測量儀表，具有精度高、穩定性和可靠性好的優點。更適合于界面液位測量，未來在石油、化工、醫藥等行業將會有更大的市場。
