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如何确定磁致伸缩液位计被测位移量

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磁致伸缩材料的选择
自从发现物质的磁致伸缩效应后,人们就一直想利用这一物理效应来制造有用的功能器件与设备。为此人们研究和发展了一系列磁致伸缩材料,主要有三大类:即:磁致伸缩的金属与合金,如镍(Ni)基合金(Ni, Ni-Co合金, Ni-Co-Cr合金)和铁基合金(如 Fe-Ni合金, Fe-Al合金, Fe- Co-V合金等)和铁氧体磁致伸缩材料,如 N i-Co和 Ni-Co-Cu铁氧体材料等。这两种称为传统磁致伸缩材料,其λ值(在20—80ppm之间)过小,它们没有得到推广应用,后来人们发现了电致伸缩材料,如( Pb, Zr,Ti)C03材料,(简称为 P ZT或称压电陶瓷材料),其电致伸缩系数比金属与合金的大约200~400ppm,它很快得到广泛应用;第三大类是近期发展的稀土金属间化合物磁致伸缩材料,例如以( Tb,Dy)Fe2化合物为基体的合金
Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料(下面简称 T b-Dy— Fe材料)的λ达到1500~2000ppm,比前两类材料的λ大1~2个数量级,因此称为稀土超磁致伸缩材料。
和传统超磁致伸缩材料及压电陶瓷材料(PZT)相比,稀土超磁致伸缩材料是佼佼者,它具有下列优点:磁致伸缩应变λ比纯 N i大50倍,比PZT材料大5—25倍,比纯 N i和 Ni-Co合金高400~800倍;磁致伸缩应变时产生的推力很大,直径约l0mm的 Tb-Dy-Fe的棒材,磁致伸缩时产生约200公斤的推力。能量转换效率(用机电耦合系数 K33表示)高达70%,而 Ni基合金仅有16%,PZT材料仅有40~60%;其弹性模量随磁场而变化,可调控;响应时间(由施加磁场到产生相应的应变λ所需的时间称响应时间)仅百万分之一秒,比人的思维还快;频率特性好,可在低频率(几十至1000赫兹)下工作,工作频带宽;稳定性好,可靠性高,其磁致伸缩性能不随时间而变化,无疲劳,无过热失效问题。

    磁致伸缩传感器是经过内部非触摸式的测控技能精确地检测活动磁环的对方位来测量被检测产品的实践位移值的;该传感器的高精度和高可靠性已被广泛应用于成千上万的实践案例中。那么磁致伸缩传感器的分类有哪些呢?

    1、依照被测物体特点来分类,能够分为磁致伸缩传感器和磁致伸缩液位传感器:
    磁致伸缩传感器,检测直线位移量,一般用于液压缸活塞杆的行程检测,也有用于注塑机械的缩合模行程检测,以及其他机械设备的位移检测。
    磁致伸缩液位传感器,是将磁致伸缩位移传感器的磁环内置在浮球中,经过浮球在液体中的浮力,随着液体液位凹凸上下浮动,检测出液位高度,适用的液体能够是水、油、混合物等粘稠度不高的液体,对于类似沥青等粘稠度高的不适合采用浮球式传感器检测。

    2、磁致伸缩传感器依照装置方式分类,能够分为液压缸内置式的和液压缸外置滑块式,而液压缸内置式,又分为电子舱外露式、内置式(电子舱极小)以及电子舱分离式。依据现场装置环境和设备需求来挑选。

    3、依照输出信号形式分类,能够分为模拟输出、,脉冲、PWM、SSI输出、Modbus数字输出、CANbus总线输出、DeviceNet总线输出、Profibus-DP总线输出等。

    4、依照测量杆的原料可分为柔性外管位移传感器和常规硬杆位移传感器。
    柔性外管位移传感器一般用于5米以上的长行程油缸、5米以上的液位高度检测以及需求弯曲包装节约运输成本状况。

    5、依照认证等级分类:有普通经济型、有ATEX隔爆、本安等。

磁致伸缩液位计在化工行业的测量的优点
1.可靠性强:由于磁致伸缩液位计采用波导原理,无机械可动部分,故无摩擦,无磨损。整个变换器封闭在不锈钢管内,和测量介质非接触,传感器工作可靠,寿命长。
2.精度高:由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作,工作中通过测量起始脉冲和终止脉冲的时间来确定被测位移量,因此测量精度高,分辨率优于0.01%FS,这是用其它传感器难以达到的精度。
3.安全性好:磁致伸缩液位计的防爆性能高,本安防爆,使用安全,特别适合对化工原料和易燃液体的测量。测量时无需开启罐盖,避免人工测量所存在的不安全性。
4.磁致伸缩液位计易于安装和维护简单:磁致伸缩液位仪一般通过罐顶已有管口进行安装,特别适用于地下储罐和已投运储罐的安装,并可在安装过程中不影响正常生产。
5.便于系统自动化工作:磁致伸缩液位计的二次仪表采用标准输出信号,便于微机对信号进行处理,容易实现联网工作,提高整个测量系统的自动化程度。

 


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