磁致伸縮液位計(jì)概述

UMD磁致伸縮液位計(jì)(見圖一)主要用于測量液體的液面、界面的位置。該產(chǎn)品使用當(dāng)今世界興起的一項(xiàng)新技術(shù)磁致伸縮液位測量技術(shù)。該技術(shù)因其材料特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其比

應(yīng)用其它原理的液位計(jì)具備更出色的性能。該產(chǎn)品沒有強(qiáng)制運(yùn)動部件、結(jié)構(gòu)簡單、敏感材料強(qiáng)度高，產(chǎn)品迄行十分可靠。連續(xù)實(shí)時(shí)測量時(shí)，測量速度較快，有利于工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

廣泛用于石油、化工原料儲存、工業(yè)流程、生化、醫(yī)藥、食品飲料、罐區(qū)管理和加油站地下庫存等各種液罐的液位、界面的計(jì)量和控制。

UMD磁致伸縮液位計(jì)由不銹鋼及防腐材料制造而成。

磁致伸縮液位計(jì)工作原理

    本產(chǎn)品采用磁致伸縮原理(見圖二)，物理學(xué)中稱作威德曼效應(yīng)。磁致伸縮液位計(jì)的傳感器工作時(shí)，傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電流，該電流沿波導(dǎo)絲傳播時(shí)會在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。在磁致伸縮液位計(jì)的傳感器導(dǎo)向管外配有一浮子，此浮子可以沿導(dǎo)向管隨液位的變化而上下移動。在浮子內(nèi)部有一組磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場與浮子內(nèi)磁環(huán)產(chǎn)生的磁場相遇時(shí)，由于該二磁場為正交方向，產(chǎn)生的磁場合力使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖，這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過測量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差可以精確地確定浮子所在的位置，即液面的位置。磁致伸縮液位計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢:磁致伸縮液位計(jì)適合于高精度要求的清潔液位的液位測量，精度達(dá)到士0.1 %FS.磁致伸縮液位計(jì)還可應(yīng)用于兩種不同液體之間的界位測量。防爆型設(shè)計(jì)，適合危險(xiǎn)場合，智能電子線路設(shè)計(jì)可計(jì)算出容積量;可動部件為浮子，維護(hù)量極低。

    采用磁致伸縮液位計(jì)，進(jìn)行油罐液位的測量，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:

    1.可靠性強(qiáng):由于磁致伸縮液位計(jì)采用導(dǎo)向管內(nèi)裝的波導(dǎo)絲，無機(jī)械可動部分，故無摩擦，無磨損.整個(gè)變換器封閉在不銹鋼管內(nèi)，和測量介質(zhì)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(jì)用波導(dǎo)脈沖工作，工作中通過測量起始脈沖和終止脈沖的時(shí)間來確定被測位移量，因此測量精度高，分辨率優(yōu)于0.01 %FS，這是用其它傳感器難以達(dá)到的精度。

    3.安全性好:磁致伸縮液位計(jì)的防爆性能高，本安隔爆，使用安全，特別適合對化工原料和易燃液體的測量。測量時(shí)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(jì)易于安裝和維護(hù)簡單:磁致伸縮液位計(jì)一般通過罐頂已有管口進(jìn)行安裝，特別適用于地下儲罐和已投運(yùn)儲罐的安裝，并可在安裝過程中不影響正常生產(chǎn).

5.便于系統(tǒng)自動化工作:磁致伸縮液位計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)輸出信號，便于微機(jī)對信號進(jìn)行處理，容易實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)工作，提高整個(gè)測量系統(tǒng)的自動化程度。

磁致伸縮液位計(jì)技術(shù)參數(shù)

測量范圍:300-6000mm(可根據(jù)客戶要求訂制)

準(zhǔn)確度:士0.1%FS或士1mm

模擬輸出:4-2OmADC二線制

         和疊加在HART通訊協(xié)議上的4'-2OmADC

供電電源:24VDC

負(fù)載輸出:0-6200Ω

工作壓力:簇1.6MPa

環(huán)境溫度:-25~+70 0C

介質(zhì)溫度:并-40~十150℃

盲區(qū):上盲區(qū)S1: 100mm，下盲區(qū)S2: 60mm(見圖三)

介質(zhì)密度:≥ O.8g/cm3   

螺紋安裝:M30 X 2

本安型:Exia II CT3^-T4

隔爆型:Exd II CT4^-T6

防護(hù)等級:IP66

其他參數(shù)   

導(dǎo)向管材料:不銹鋼304、316或用戶特殊定制;

外殼材料:鋁合金;

電纜接口:1個(gè)M20X 1.5電纜入口，一個(gè)盲堵M20 X 1.5;

浮球材料:不銹鋼304、316;

安裝法蘭:用戶自制或根據(jù)用戶要求定制;

磁致伸縮液位計(jì)安裝與接線

1、變送器與顯示儀之間的連接線不能與曳流線同路鋪設(shè)。為了避免干擾信號，盡可能使用屏蔽電纜在鐵管內(nèi)鋪設(shè)。

2、安裝好后仔細(xì)檢查接線圖，要做到準(zhǔn)確無誤!

3、產(chǎn)品垂直安裝，安裝斜度不能大于5度。

磁致伸縮液位計(jì)應(yīng)用信息

與磁翻板液位計(jì)聯(lián)用

可以與本公司UQC系列磁翻柱式液位計(jì)連用，替代其LB磁性位置變送器選購件界面應(yīng)用

    應(yīng)用在測量界面教須是頂裝形式，低壓狀態(tài)。0.1比重差需配直經(jīng)約150mm的浮球·0.05比重差需配直經(jīng)約200mm的浮球。界面不清，有混濁層條件下，浮球高度至少是混濁層厚度一半。用戶必須安排浮球進(jìn)入容器的途徑。

普通型的使用方法:

標(biāo)定

    A.除去浮球上端鎖定卡環(huán)，下環(huán)不動。

    B.注意檢查浮球上下端面，有小凹陷一面應(yīng)朝上。

    C.儀表出廠時(shí)已把零液位標(biāo)定在導(dǎo)向管下端面以上60mm處，滿液位標(biāo)定在安裝法蘭密封面以下100二處.如要重新標(biāo)定，按以下步驟進(jìn)行。

D. 24V直流電源+端接儀表靠中心十端子，電源一端接儀表靠中心一端子后接通電源。

E.根據(jù)儀表安裝現(xiàn)場的結(jié)構(gòu)參數(shù)推算出零液位時(shí)液面在導(dǎo)向管的位置(0位置)，滿液位時(shí)液面在導(dǎo)向管的位置(滿位置)。分別標(biāo)記在導(dǎo)向管上.

F.把浮球移到0位置，讓浮球中線對齊0位置，按下是電路板上“S1”按鈕半秒后松開。把浮球移到滿位置，讓浮球中線對齊滿位置，按下電路板上“S1”按鈕半秒后松開，完成標(biāo)定.(見圖四)

G.斷開電源，拆去接線。

HART型的使用方法:

按鍵標(biāo)定

    該儀表可以通過按鍵操作標(biāo)定4mA(零位)和20mA(滿位)，同時(shí)當(dāng)零液位發(fā)生改變不在導(dǎo)向管下面時(shí)，由按鍵操作來進(jìn)行零液位遷移.不需要標(biāo)定時(shí)，儀表如下圖所示顯示液位值:

當(dāng)需要標(biāo)定時(shí)，則先旋開外殼蓋，再根據(jù)如下方法進(jìn)行操作:

    1.零位遷移標(biāo)定:當(dāng)需要進(jìn)行零液位遷移時(shí)，把浮子移至相對應(yīng)的位置，然后同時(shí)按下"FULL”和“ZERO”兩鍵5s，此時(shí)記錄下當(dāng)前液位，作為下次計(jì)算液位計(jì)算偏移量，同時(shí)LCD上閃爍顯示“0”液位，如圖六所示，過3s鐘后停止閃爍，再重新測量液位時(shí)，則是相對應(yīng)于新零位的液位。

2.標(biāo)定4mA:先把浮子移至所要求的4mA相對應(yīng)的位置，單按下“ZERO"鍵5s, LCD上閃爍顯示。4mA'，字樣，以提示此時(shí)標(biāo)定4mA.如圖七所示，:過3s鐘后重新顯示回液位值;

3.標(biāo)定20mA:先把浮子移至所要求的20mA相對應(yīng)的位置，再單按下FULL鍵5s. LCD上閃爍顯示“20mA”字樣，以提示此時(shí)標(biāo)定20mA見圖八，過3s鐘后重新顯示回液位值(液位不隨20mA相對應(yīng)的位置改變而改變);

整個(gè)按鍵標(biāo)定順序應(yīng)按上面1,2,3或1,3,、2步驟，零位遷移標(biāo)定后，需要重新標(biāo)定4mA和20mA，不然電流和百分比輸出可能會出錯(cuò)!

上位機(jī)操作

    在打開上位機(jī)界面之前，先查看端口USB轉(zhuǎn)Hart通訊是否連接上，如圖九所示，當(dāng)出現(xiàn)有CP2101 USB to UART Bridge Controller(COM1)，說明Hart通訊硬件己連接上

:然后打開上位機(jī)界面，出現(xiàn)如圖十所示

單擊文件菜單，如圖十一所示，出現(xiàn)單點(diǎn)查詢多點(diǎn)查詢子菜單，是用來查找儀表設(shè)備，如果只有單臺，一般都默認(rèn)為是地址釣，要修改地址可以通過進(jìn)入下面要介紹的屬性菜單來進(jìn)行

右鍵單擊#0總線設(shè)備，如圖十二出現(xiàn)幾個(gè)子菜單。

初始化菜單是用來修改傳感器大量程，同時(shí)進(jìn)行液位校準(zhǔn)，如圖十三所示:

其中屬性是用來讀取與設(shè)備相關(guān)的一些信息，同時(shí)可以修改設(shè)備的地址，如圖十四所示:

監(jiān)視菜單是用來查看主要變量的量程上下限，PV值以及電流值和百分比，如圖十五所示:

信息菜單用來讀寫與產(chǎn)品相關(guān)的工位號，裝配號，描述符號，信息和日期等信息，如圖十六所示。

組態(tài)菜單是用來對量程上下限，工程單位和阻尼值進(jìn)行組態(tài)，同時(shí)可讀取傳感器上下限以及小量程值，如圖十七所示:

電流微調(diào)菜單是用來調(diào)節(jié)4mA和20mA，使電流輸出模擬量和上位機(jī)的數(shù)字量保持一致，如圖十八所示，當(dāng)進(jìn)入4mA電流微調(diào)時(shí)，讀取此時(shí)電流表的值，寫到當(dāng)前回路電流上，點(diǎn)擊發(fā)送，4mA微調(diào)完成，同樣20mA微調(diào)也是類似操作.