（續(xù)上篇）　
1.5磁致伸縮液位儀
　　磁致伸縮液位儀（見圖4)，是近十年來隨著單片機及復雜可編程邏輯器件技術(shù)發(fā)展而被**使用的一
種高精度液位測量儀表。其通過內(nèi)部非接觸式的測控技術(shù)精確地檢測活動磁環(huán)的**位置來測量被檢測產(chǎn)品的實際位移值的，且作為確定位置的活動磁環(huán)和敏感元件并無直接接觸，因此可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油潰、溶液、塵?；蚱渌廴镜挠绊?。
　
　磁致伸縮式液位儀是利用磁致伸縮原理，通過兩個不同磁場相交產(chǎn)生一個應(yīng)變脈沖信號來準確地測量位置的。測量元件是一根波導管，波導管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成。
　　測量過程是由測量頭中的脈沖發(fā)射電路不斷向波導管發(fā)射詢問電流脈沖，該電流產(chǎn)生周向磁場并沿波導管傳播，與磁浮子形成的軸向磁場相交時矢量疊加，形成螺旋磁場。在該磁場作用下，波導管發(fā)生磁致伸縮效應(yīng)而產(chǎn)生波導扭曲，該應(yīng)變波以超聲波速沿波導管向兩端傳播，當傳回測量頭一端時，基于逆磁致伸縮效應(yīng)，通過回波接收線圈轉(zhuǎn)換為電脈沖。
　　由于電流以光速傳遞，從發(fā)射端到磁浮子之間電流傳遞時間可忽略不計，因此測出發(fā)射電脈沖與返回應(yīng)變脈沖之間的時間間隔，即可得到浮子距檢測零點的距離fc，實現(xiàn)液位檢測。這個過程是連續(xù)不斷的，所以，每當磁浮子隨液位移動時，新的液位就被檢測出來，其液位計算方法如下：
　　h = Tv (2)
　　H 二 L-Tv (3)
　　式中，好為液位；L為罐高；r為時差；〃為應(yīng)變波傳播速度。
　　缺點：磁浮子的活動阻力不應(yīng)過大，因此不能測量高黏度液體和泥漿；天線浸在被測液體或其飽和汽體中工作，不適用于有壓、自聚、有毒、高黏度液體的測量。浮子沿著波導管外的護導管上下移動，有時會被卡住。
　　優(yōu)點：磁致伸縮式液位儀是通過移動磁性浮球的位置來測量的，而磁性浮球始終處于液面的**。因
此，在硝酸鞍溶液貯罐的液位測量中，即使硝酸銨溶液因未加熱保溫出現(xiàn)結(jié)晶，其液面位置仍正確可靠。因此，將磁致伸縮式液位儀應(yīng)用于上杭分公司新建的硝酸銨溶液貯罐控制系統(tǒng)中。
　　
　　2液位測量儀的選用
　　通過對現(xiàn)有液位測量方法應(yīng)用于硝酸銨溶液的測量中存在的優(yōu)勢及弊端來分析，發(fā)現(xiàn)磁致伸縮式液位儀具有較突出的優(yōu)勢，隔離了活動元件與測量元件，能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，在硝酸銨溶液It罐控制系統(tǒng)中可以正常使用，能夠滿足預期的測量效果。
　　2.1磁致伸縮式液位儀的選用
　　上杭新建硝酸銨溶液貯罐控制系統(tǒng)的基本情況為：貯存易結(jié)晶，易腐蝕的濃溶液，溶液溫度在110 ~130T，質(zhì)量分數(shù)為91% ~93%。因此，在選用磁致伸縮式液位計時，除了需要考慮工作壓力、工作溫度、防爆、防腐等要求和所測量的液面變化范圍外，還要根據(jù)密度選擇合適的浮子規(guī)格、尺寸、材質(zhì)。筆者選用了美國的MTS液位傳感器。
　　2.2磁致伸縮傳感器的安裝
　　使用的硝酸銨溶液C罐為直徑4m、高4m的不鋼銹貯罐，在頂部開口，以法蘭安裝MTS液位傳感器。其安裝示意圖如圖5所示。

　　硝酸銨溶液貯罐的液位信號加入了硝酸銨溶液應(yīng)用控制系統(tǒng)中，給控制系統(tǒng)的分層保溫、液位顯示、余料監(jiān)測、生產(chǎn)投料提供了貯罐液位的數(shù)據(jù)。MTS液位傳感器自帶變送輸出，其與控制系統(tǒng)連接如圖6所示。
　　2.3磁致伸縮傳感器的調(diào)試、使用
　　MTS的磁致伸縮式液位儀為法蘭安裝，貯罐罐頂已留有預留孔。安裝時，調(diào)試過程簡單，只需通過調(diào)試測量頭上的智能型儀表，標定上、下限液位數(shù)據(jù)后即可。輸出的標準信號4 ~ 20mA通過隔離光柵直接與PLC的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連。
　　貯罐剛投入使用時，出現(xiàn)液位指示有時不變，經(jīng)分析主要原因是浮子和測桿之間的間隙太小，硝酸銨溶液的密度較大，表面張力也較大，導致液面下降時浮子掛在桿子上。后與廠商聯(lián)系，通過更換較大內(nèi)徑的磁性浮球后，此現(xiàn)象消除，測量要求得到了滿足。
　　經(jīng)過近三個月的使用情況追蹤，確定貯罐液位精密計量的精確度可達1mm，并且輸出信號穩(wěn)定，無誤檢測情況，為JC罐控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來了可靠的液位檢測。同時安裝簡單、可靠性離、無需日常維護。需特別注意的是，因工業(yè)炸藥用硝酸銨溶液的密度較大（1.42g/cm³),具有腐蝕性，因此選擇了特殊結(jié)構(gòu)的界面浮子，以適用于硝酸銨溶液。
　　
　

　3結(jié)論
　　上杭乳化新線硝酸銨溶液C罐液位計的設(shè)計及實際運行結(jié)果表明：磁致伸縮式液位儀用于測量易結(jié)晶的硝酸銨溶液是成功的。磁致伸縮式液位儀有效地將敏感元件與惡劣的工作狀況相分隔，保證了液位測量的高精度、高可靠性，且具有穩(wěn)定性好、溫度漂移小等優(yōu)點。其在液位檢測技術(shù)中的優(yōu)勢，將促使它在化工應(yīng)用行業(yè)中有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　
上一條：工業(yè)硝酸銨溶液貯罐液位測量中對于液位計的選型分析(上）
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