磁致伸缩液位计

作者:江苏日丰仪表幸运农场官网  日期:2018-09-04 


 

    磁致伸缩液位计的结构部分由不锈钢管(测杆)、磁致伸缩线(波导丝)、可移动浮子(内有永久磁铁)等部分组成。磁致伸缩液位计工作时,电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流,改电流沿波导丝传播时会在波导丝的会周围产生脉冲电磁场。
    磁致伸缩液位计在测杆外配有一浮子,此浮子可沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时,浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲,这个脉冲以固定的速度沿波导丝回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置,即液面的位置。
    磁致伸缩液位计具有精度高、环境适应性强、安装方便等特点。因此,广泛应用于石油、化工等液位测量领域,并逐渐取代了其它传统的传感器,成为液位测量中的精品。传感器工作时,传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流,该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子,此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场想遇时,浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲,这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置,即液面的位置。
    磁致伸缩液位计的技术优势:磁致伸缩液位计适合于高精度要求的清洁液位的液位测量,精度达到1mm,最新产品精度已经可以达到0.1mm。磁致伸缩液位计还可应用于两种不同液体之间的界位测量量。防爆型设计,适合危险场合,智能电子线路设计可计算出容积量;唯一可动部件为浮子,维护量极低。

磁致伸缩液位计技术特点 
      高精度 
      由于磁致伸缩液位仪是通过测量发射脉冲和返回脉冲的时间差来确定被测位移量,因此测量精度极高。其非线性小于0.05%FS,重复性小于0.001%FS,分辩率小于0.002%FS。如此高的测量精度在当今液位测量中是独一无二的,而其他类型的传感器很难达到此精度。 
多参数测量 
      磁致伸缩液位仪的另一大特点是集测量液面、界面、温度等参数于一身。因为磁致伸缩液位仪中的电子部件可以探测到由同一发射脉冲产生的连续磁波,所以在同一探测杆上可配装2个甚至多个磁浮子。只要保证浮子重量与介质比重相对应,则可同时测得液面和界面,真正实现多参数测量。 
      若将多个温度传感器埋入磁致伸缩液位仪的传感杆内,则在可测量液位的同时还能得到介质的多点温度及液面下的平均温度。 
      安全性高 
      磁致伸缩液位仪的防爆等级一般有隔爆型和本安型2种,适合在各种易燃、易爆、高温、高压等危险场所使用。且用磁致伸缩液位仪测量时无需人工开启罐盖,避免了人工测量带来的不安全隐患。 
      可靠性高,故障率低,寿命长 
      由于磁致伸缩液位仪的整个变送器密封在不锈钢管内,其传感元件和被测介质非接触,所以虽然测量过程是不断重复的,也不会对传感器造成任何磨损。因此,它具有工作可靠性高、故障低、寿命长的优点,适合各种恶劣环境。

磁致伸缩液位计结构

 

 

磁致伸缩液位计技术参数:
供电电源:24V±2.4VDC
工作温度:-40-200摄氏度
量程范围:用户可要定制1000~6000mm量程范围内的产品。
输出形式:4 ~ 20mA;0 ~ 5V;0 ~ 10V;±5V;±10V;RS-485 (根据型号不同而不同) 。
线性误差:优于±0.05%FS;量程小于300mm的传感器,误差小于150μm
重复性:优于±0.002%FS
输出温漂:50ppm/℃ ,产品功耗: ≤50mA ,输出纹波: ≤20mV
带负载能力:4~20mA输出: 带负载能力≤500Ω; 0~5V;0~10V输出: 控制器负载≥5KΩ
测杆材料:0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti ;电子仓外壳材料:1 Cr18Ni9Ti
引线方式:a.屏蔽电缆线连接,默认长度1m(也可根据用户要求订制) b.航空插头连接 c.接线端子连接
防爆类型:ExdIIBT5、ExiaIIBT5、ExdIICT5 (根据型号不同而不同) 防护等级:IP65
安装形式:螺纹安装、连接头安装、定位环安装、悬挂安装或者用户特殊定制(根据型号不同而不同)

磁致伸缩液位计选型表

RF-CZS 磁致伸缩液位计,输出4~20mA
 
 
S6 316L不锈钢 探杆材料
A2 20号合金钢
HC 哈氏C-276合金
TF 316L 不锈钢外套PFA (1/16” 厚) ;(最大177ºC & 3.5 kg/cm2)
  LW 顶部安装 变送器结构
TW 底部安装
  A 铸铝 变送器外壳
S 不锈钢
  R1 普通杆式 探杆类型
F1 缆式
HP 高压杆式
  H0 -40~80ºC 过程温度
H1 -40~120ºC
p -40~230ºC(仅AT100)
p -40~425ºC(仅AT100)
  M1 1个液位 输出信号
M4 2个液位(仅UAT100)
M4A 1个液位,HART协议(仅AT100)
M4B 2个液位,HART协议(仅AT100)
  X 无第二路4~20mA输出 第二路模拟输出
R1 有第二路4~20mA输出
O 普通型 防爆选项
D 隔爆型
E 本安型
  -□ 安装高度(mm)
  -□ 测量范围(mm)
  -□ 介质密度(g/cm3)
  -□ 工作压力(MPa)
                           

 

计量系统的其他形式 
      除了直接接入PLC系统外,磁致伸缩液位仪还可以接入DCS或其他计算机管理系统,但要注意其485数字信号采用的通讯协议有DDA协议、MODBUS协议等,因此要对相应PLC、DCS系统的通讯参数进行正确设置,以保证通讯畅通。液位仪直接接入计算机时,一般需要RS485/232转换卡将485信号变为232信号,再连到计算机的232接口(如果计算机本身带485接口则不必)。 
      防爆对于油罐计量需要首先考虑的问题。可通过选择本安型液位仪、防爆接线箱、安全栅来实现系统的防爆。磁致伸缩液位仪具有本安认证,是本安型仪表,可以完全满足油罐的防爆要求。液位仪与系统总线连接时,应选用防爆接线箱,以消除中间隐患。安全栅安装在控制室内,作为控制室仪表与现场仪表的关联设备,既可传输信号,又可控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或混合物的点火能量以下,从而奖危险场所与非危险场所隔开,起到防爆作用。系统总线进入机柜后,通过安全栅再与PLC及电源相连。信号线及电源线分别选用不同型号的专用安全栅。安全栅在使用时要注意只有在系统调试完成之后才能投入使用,否则很容易由于短路等意外原因导致损坏,尤其在附近进行电焊作业时,电焊机的接地与机柜接地相通,很容易使安全栅反向击穿。 
      故障处理 
      磁致伸缩液位仪故障率低,基本是免维护的。如果个别时候发现其不能正常工作或液位长期不变等,则可能是电子头的集成电路析和模块损坏了,更换相应部件即可。也有可能是冬天油品挂蜡,导致浮子不能随油品正常移动,所以液位不变,这需要将固定法兰或锁紧的NPT装置松开,摇动探测杆或取出进行简单清理。 
液位仪的安装 
      顺着油罐的法兰孔将液位仪放入油罐,在固定重锤的作用下,探测杆自然拉直,到达罐底后,使液位仪电子头及下面的硬杆及柔性探测杆保持一条直线,锁紧NPT装置即可。 
布线及接地 
      电源和信号线缆的屏蔽只在安全栅端接地,接地电阻小于1Ωm。不要在液位仪端或整个网络 的任何其他点接地;线缆布线尽量使网络主干线短,尽量避开干扰源(如电机等);网络包括主干线、主干线到液位仪的抽关连接(防爆接线盒到液位仪的连接);最大抽头连线长度小于61m;线缆最好不要直接暴露于空气中,由钢管或防爆挠性软管保护。 
确定零点 
      在液位仪安装调试后,要确定它的零点。一般而言,液位仪直接显示的数值比人工测量值要高100~200mm。对于每个液位仪,这个数值是固定的,这就是淮位仪的零点。液位仪的测量值减去零点便是真实的油高。在进行正式标定确定零点时,最好只使用一把新标定的尺,由检尺技术较高的计量员来操作。对不合理的检尺结果,应由多人用同一把尺测量多次。 
内浮顶罐安装 
      在内浮顶罐安装上安装 磁致伸缩液位仪故障率低,基本是免维护的时,在内浮盘上开孔,由胶板密封,上面有十字型开口,探测杆在开口的中央位置。开口位置上下要有心溅加长管:浮盘上部分高度100~150mm,作用是防止密封胶板下压浮子;浮盘下部分高度与浮椽直径相同,作用是防止浮子卡在浮盘上。

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