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如何確定磁致伸縮液位計被測位移量

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磁致伸縮材料的選擇
自從發現物質的磁致伸縮效應后,人們就一直想利用這一物理效應來制造有用的功能器件與設備。為此人們研究和發展了一系列磁致伸縮材料,主要有三大類:即:磁致伸縮的金屬與合金,如鎳(Ni)基合金(Ni, Ni-Co合金, Ni-Co-Cr合金)和鐵基合金(如 Fe-Ni合金, Fe-Al合金, Fe- Co-V合金等)和鐵氧體磁致伸縮材料,如 N i-Co和 Ni-Co-Cu鐵氧體材料等。這兩種稱為傳統磁致伸縮材料,其λ值(在20—80ppm之間)過小,它們沒有得到推廣應用,后來人們發現了電致伸縮材料,如( Pb, Zr,Ti)C03材料,(簡稱為 P ZT或稱壓電陶瓷材料),其電致伸縮系數比金屬與合金的大約200~400ppm,它很快得到廣泛應用;第三大類是近期發展的稀土金屬間化合物磁致伸縮材料,例如以( Tb,Dy)Fe2化合物為基體的合金
Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料(下面簡稱 T b-Dy— Fe材料)的λ達到1500~2000ppm,比前兩類材料的λ大1~2個數量級,因此稱為稀土超磁致伸縮材料。
和傳統超磁致伸縮材料及壓電陶瓷材料(PZT)相比,稀土超磁致伸縮材料是佼佼者,它具有下列優點:磁致伸縮應變λ比純 N i大50倍,比PZT材料大5—25倍,比純 N i和 Ni-Co合金高400~800倍;磁致伸縮應變時產生的推力很大,直徑約l0mm的 Tb-Dy-Fe的棒材,磁致伸縮時產生約200公斤的推力。能量轉換效率(用機電耦合系數 K33表示)高達70%,而 Ni基合金僅有16%,PZT材料僅有40~60%;其彈性模量隨磁場而變化,可調控;響應時間(由施加磁場到產生相應的應變λ所需的時間稱響應時間)僅百萬分之一秒,比人的思維還快;頻率特性好,可在低頻率(幾十至1000赫茲)下工作,工作頻帶寬;穩定性好,可靠性高,其磁致伸縮性能不隨時間而變化,無疲勞,無過熱失效問題。

    磁致伸縮傳感器是經過內部非觸摸式的測控技能精確地檢測活動磁環的對方位來測量被檢測產品的實踐位移值的;該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應用于成千上萬的實踐案例中。那么磁致伸縮傳感器的分類有哪些呢?

    1、依照被測物體特點來分類,能夠分為磁致伸縮傳感器和磁致伸縮液位傳感器:
    磁致伸縮傳感器,檢測直線位移量,一般用于液壓缸活塞桿的行程檢測,也有用于注塑機械的縮合模行程檢測,以及其他機械設備的位移檢測。
    磁致伸縮液位傳感器,是將磁致伸縮位移傳感器的磁環內置在浮球中,經過浮球在液體中的浮力,隨著液體液位凹凸上下浮動,檢測出液位高度,適用的液體能夠是水、油、混合物等粘稠度不高的液體,對于類似瀝青等粘稠度高的不適合采用浮球式傳感器檢測。

    2、磁致伸縮傳感器依照裝置方式分類,能夠分為液壓缸內置式的和液壓缸外置滑塊式,而液壓缸內置式,又分為電子艙外露式、內置式(電子艙極小)以及電子艙分離式。依據現場裝置環境和設備需求來挑選。

    3、依照輸出信號形式分類,能夠分為模擬輸出、,脈沖、PWM、SSI輸出、Modbus數字輸出、CANbus總線輸出、DeviceNet總線輸出、Profibus-DP總線輸出等。

    4、依照測量桿的原料可分為柔性外管位移傳感器和常規硬桿位移傳感器。
    柔性外管位移傳感器一般用于5米以上的長行程油缸、5米以上的液位高度檢測以及需求彎曲包裝節約運輸成本狀況。

    5、依照認證等級分類:有普通經濟型、有ATEX隔爆、本安等。

磁致伸縮液位計在化工行業的測量的優點
1.可靠性強:由于磁致伸縮液位計采用波導原理,無機械可動部分,故無摩擦,無磨損。整個變換器封閉在不銹鋼管內,和測量介質非接觸,傳感器工作可靠,壽命長。
2.精度高:由于磁致伸縮液位計用波導脈沖工作,工作中通過測量起始脈沖和終止脈沖的時間來確定被測位移量,因此測量精度高,分辨率優于0.01%FS,這是用其它傳感器難以達到的精度。
3.安全性好:磁致伸縮液位計的防爆性能高,本安防爆,使用安全,特別適合對化工原料和易燃液體的測量。測量時無需開啟罐蓋,避免人工測量所存在的不安全性。
4.磁致伸縮液位計易于安裝和維護簡單:磁致伸縮液位儀一般通過罐頂已有管口進行安裝,特別適用于地下儲罐和已投運儲罐的安裝,并可在安裝過程中不影響正常生產。
5.便于系統自動化工作:磁致伸縮液位計的二次儀表采用標準輸出信號,便于微機對信號進行處理,容易實現聯網工作,提高整個測量系統的自動化程度。

 


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