1、磁致伸縮液位計在罐區液位測量方面的應用分析一、液位計的市場趨向液位計應用場合極不相同，因而種類也繁多。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、機械式等多種方法。生產過程中各類塔釜罐液位的檢測目前仍是以壓力和差壓變送器為主。這除了其自身性價比還有一定的優勢外，還有設計和應用的習慣問題。其次是磁浮子式、浮筒式、電容式液位計也有相當的應用量。隨著技術開展，磁致伸縮式、超聲波式和射頻導納式液位計的用量將會迅速增加，壓力差壓式液位計比例會有所下降。依據介質和現場條件的不同，各種液位計各展優勢，將形成一個多元化的局面。罐區儲罐由于其容積很大，要求液位計精度很高，過去大多用浮子鋼帶

2、式液位計，伺服式和靜壓式也有一定應用量。然而無論是浮子鋼帶式、伺服式還是靜壓式液位計，都不是測量罐區儲罐液位的最正確方式。浮子鋼帶式液位計安裝復雜，可靠性也低；靜壓式液位計受介質密度和溫度影響很大，為消除這些影響，一套完善的靜壓測量系統其價格也很高；伺服式液位計精度較高，但由于其有機械傳動機構，不可防止帶來磨損問題，同時價格也偏高。上個世紀九十年代以來，雷達液位計進入市場，由于其精度較高，可靠性也高，使用方便，因此在罐區中用量迅速增加，成為近十年罐區液位首選儀表。近幾年磁致伸縮式液位計異軍突起，由于其高精度、高穩定、高可靠及長壽命而更適于罐區儲罐液位測量，應用量也必將迅速增加，逐漸會和雷達式液

3、位計平分秋色。光纖液位計可以做到現場無電檢測，平安性好，這是其突出的優勢，缺點是仍然有很多機械傳動部件，故障率就會增加，安裝也復雜些。超聲波物位計精度略低些，但其安裝簡單價格適中，因此，也會在罐區中有一席之地。二、罐區液位儀表的應用現狀對于常壓罐多采用單法蘭液位變送器；對于帶壓罐常采用雙法蘭液位變送器來進行測量。這是最簡單實用而且經濟的方法，但此種方法需要計算液位遷移量，比擬麻煩。對于球罐或大型儲罐那么不太適用，尤其不適用一些高溫介質及攪拌介質、高黏度介質、有毒或腐蝕性介質的液位測量。對于一些測量范圍比擬大同時精度要求又較高的儲罐測量，磁致伸縮液位計有非常大的優勢。此種液位計可采用通訊方式、模

4、擬、數字方式實現信號遠傳，可內置溫度傳感器同時測量介質溫度，也可同時完成液位、界面的測量。對于非接觸式液位測量可選用超聲波或雷達液位計。超聲波液位計應用要考慮到探頭超聲波的衰減及物料外表的反射特性，從而計算出探頭的最大測量范圍。總之，罐區液位選項遵循的原那么是在罐體上的儀表開孔應盡量少，最好1塊儀表就可以實現必要的功能。三、磁致伸縮液位計的技術優勢1原理描述磁致伸縮線性位移/液位傳感器的檢測機理基于傳感器核心檢測元件磁致伸縮波導絲與游標磁環間的魏德曼效應。 測量時，電子倉中的鼓勵模塊在敏感檢測元件磁致伸縮波導絲兩端施加一查詢脈沖，該脈沖以光速在波導絲周圍形成周向安培環形磁場，該環形磁場與游標磁

5、環的偏置永磁磁場發生耦合作用時，會在波導絲的外表形成魏德曼效應扭轉應力波，扭轉波以聲速由產生點向波導絲的兩端傳播，傳向末端的扭轉波被阻尼器件吸收，傳向鼓勵端的信號那么被檢波裝置接收，電子倉中的控制模塊計算出查詢脈沖與接收信號間的時間差，再乘以扭轉應力波在波導材料中的傳播速度約2830m/s，即可計算出扭轉波發生位置與測量基準點間的距離，也即游標磁環在該瞬時相對于測量基準點間的絕對距離，從而實現對游標磁環位置的實時精確測量。磁致伸縮直線位移傳感器工作原理2磁致伸縮液位計的技術特點高精度 由于磁致伸縮液位計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。其非線性小于0.05

6、%FS，重復性小于0.001%FS,分辯率小于0.002%FS。如此高的測量精度在當今液位測量中是獨一無二的，而其他類型的傳感器很難到達此精度。多參數測量磁致伸縮液位計的另一大特點是集測量液面、界面、溫度等參數于一身。因為磁致伸縮液位計中的電子部件可以探測到由同一發射脈沖產生的連續磁波，所以在同一探測桿上可配裝2個甚至多個磁浮子。只要保證浮子重量與介質比重相對應，那么可同時測得液面和界面，真正實現多參數測量。假設將多個溫度傳感器埋入磁致伸縮液位計的傳感桿內，那么在可測量液位的同時還能得到介質的多點溫度及液面下的平均溫度。平安性高磁致伸縮液位計的防爆等級一般有隔爆型和本安型2種，適合在各種易燃、

7、易爆、高溫、高壓等危險場所使用。且用磁致伸縮液位計測量時無需人工開啟罐蓋，防止了人工測量帶來的不平安隱患。可靠性高，故障率低，壽命長由于磁致伸縮液位計的整個變送器密封在不銹鋼管內，其傳感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任何磨損。因此，它具有工作可靠性高、故障低、壽命長的優點，適合各種惡劣環境。安裝維護簡便由于磁致伸縮液位計采用法蘭連接方式，幫安裝極其簡便，而且無需安期維護或重新標定，給使用者帶來極大的方便。便于自動化管理磁致伸縮液位計一般輸出信號接口采用420mA的標準電流信號或RS-485數字信號接口，可直接接入PLC、DCS系統或其他計算機管理系統，便

8、于微機對信號進行處理。3磁致伸縮液位計與雷達、伺服液位計的比擬在測量介質介電常數低于5以下的烴類化合物方面的應用比擬。 目前在罐區市場中能夠與磁致伸縮液位計競爭的產品主要有2類：一類是雷達式液位計，另一類是伺服式液位計 。對于烴化合物罐區測量的工況特點是：a測量介質是烴化合物，介質有揮發而且介質介電常數低于以下，對于雷達直接測量來講，應用效果不會太理想。因此內浮盤罐考慮用雷達直接來測量浮盤，相當于浮盤定位的測量。但是固定頂罐測量效果可能就不會太理想，如需保證測量精度，也可使用價格昂貴的FMCW工作原理的計量級雷達，安裝必須加裝導波管。b罐的形式主要有固定頂貯罐和內浮頂貯罐，所以每種罐的測量特點

9、有所區別。 一雷達液位計與磁致伸縮液位計相比有4點缺乏1)只能測量單一液面，不能測量界面與溫度，當然更無法靠單臺雷達表測量密度、重量、容積等假設干重要指標注意，此概念只針對FF總線協議。2)價位不合理。測量精度1mm的雷達液位計，價格高的達9萬，低的也要在5萬以上；與液位計的價格大體相同的產品，測量精度低，一般在幾毫米到10幾毫米之間，不能實現準確地監測、測量，更不能實現準確計量，更不適用于今后對庫存的嚴格管理提示，本文所涉及到的雷達液位計不包括國內產品。3)雷達液位計安裝要求高，對于測量介電常數低的介質，都需要安裝導波管。4)雷達液位計受介電常數的影響，對于介電常數較低的介質測量效果不理想；

10、不能測量液化氣等。而這一點正是磁致伸縮液位計的突出優勢。二伺服式液位與磁致伸縮液位計相比有5點缺乏伺服式液位計也是目前應用于大庫區的液位計，比照起來，該產品有以下缺乏：1僅一個伺服式液位計并不能實現的多功能測量，必須通過三套以上的裝置實現，必須在一個罐上至少要開三個口，進行三次安裝。因此，工藝復雜，安裝也繁鎖，一般熟練工人或技術水平不高的專業人員不能勝任；而磁致伸縮液位計那么不然，只要開一個口即可實現多功能測量，并安裝簡單，只要有機械常識的員工就可以現場操作。2伺服式液位計是伺服電機式原理，屬于機械、電子結合類產品，調試相當復雜，必須由廠家專業調試人員到現場調試。由于帶有機械性原理，要定期標、

11、定期調試，是售后效勞量較大的產品之一。3伺服式液位計有一根鋼線帶一浮盤，浮盤隨液面上、下浮動，鋼線在電機輪上纏繞，因金屬材料的“疲勞特性，鋼絲經常斷裂，影響測量，故需要經常更換鋼線，給現場管理人員又增加了技術難題。4有的伺服式液位計可以測界面，不像磁致伸縮液位計可同時測量，伺服式液位計只能分步測量。5在價格方面，1臺伺服式液位計的正常在萬以上。 磁致、伺服、雷達比照表 磁致伸縮液位計與市場中與雷達液位計，伺服式液位計相比，有很多突出的優點，而雷達液位計以單一功能測量的不適用性，已經不能與磁致伸縮液位計相比。伺服式液位計雖然在某些方面有一定的優點，但在用戶關注的幾個問題仍遠遠遜色于磁致伸縮液位計

12、。磁致伸縮液位計可“同時測量并顯顯示液位、界位、溫度3個功能信號。雷達、伺服式液位計那么不能“同時測量、更不能“同時顯示。磁致伸縮液位計的供電電壓為24V，雷達、伺服式液位計供電電壓為220V。磁致伸縮液位計不用定期標定，一次標定，終生受用只要介質比重在選定的范圍之內。液位計是電磁信號原理，沒有機械磨損。從安裝的角度看，僅僅緊固一個3/4“的NPT調節螺母，十幾分鐘安裝完畢。以伺服式液位計安裝步驟為例，大致分為以下幾步： 第一步：在罐頂或罐底至少開23個孔液位計孔、溫度計孔等。第二步：安裝導向管第三步：安裝液位計第四步：安裝溫度計第五步：安裝變送器第六步：溫度計與液位計接線第七步：變送器與液位計接線第八步：與控制室接線第九步：分別調試這一道