磁致伸缩液位计的典型应用

对磁致伸缩液位计的创新改造及应用磁致伸缩液位计是一种常用的工业用液位测量仪器，通过其精准的液位测量能力，广泛应用于化工、石化、电力、食品等领域。

传统的磁致伸缩液位计在某些特定环境下存在一定的不足之处，比如在高温、强腐蚀、高压等条件下工作时，传统磁致伸缩液位计的测量精度和稳定性往往无法满足实际需求。

对磁致伸缩液位计进行创新改造，以提升其适用性和性能，具有重要的工程意义和实际应用价值。

一、改造方案1.材料选择传统的磁致伸缩液位计在高温、强腐蚀环境下容易受到影响，在创新改造过程中应选择耐高温、耐腐蚀的材料，如高温合金、陶瓷、特种不锈钢等。

这些材料具有优异的耐腐蚀性能和高温稳定性，能够有效提升磁致伸缩液位计在恶劣环境下的工作性能。

2.结构设计传统磁致伸缩液位计的结构相对简单，改造时可以采用更加复杂的结构设计，使其具有更强的抗干扰能力和适应性。

比如在传感器部分增加抗干扰的电路设计，提高信号的稳定性和准确性；在测量部分增加自动校准功能，提升液位测量的精准度和稳定性；在外壳部分增加抗高压结构设计，使其能够在高压环境下正常工作。

3.技术创新除了材料选择和结构设计外，创新改造还可以从技术上进行突破，引入先进的传感技术、信号处理技术和通信技术，提升磁致伸缩液位计的测量精度、响应速度和可靠性。

比如引入微机控制技术，实现液位测量的智能化和自动化；引入无线通信技术，实现液位数据的远程传输和监控。

二、应用价值经过创新改造的磁致伸缩液位计具有更强的适应性和稳定性，适用于更广泛的工业环境和工艺条件。

具体应用价值主要表现在以下几个方面：1.提升工业安全性传统磁致伸缩液位计在高温、强腐蚀环境下存在安全隐患，创新改造后的液位计能够更好地适应这些恶劣环境，提升工业生产的安全性和稳定性。

2.提高生产效率改造后的磁致伸缩液位计具有更高的测量精度和稳定性，能够更准确地监测液位变化，及时发现问题并进行调整，提升生产效率和产品质量。

3.降低维护成本传统磁致伸缩液位计在恶劣环境下容易受到损坏，需要经常维护和更换，而改造后的液位计具有更好的耐用性和稳定性，能够降低维护成本和停机损失。

abb磁致伸缩液位计说明书
摘要：
一、磁致伸缩液位计的基本原理
二、磁致伸缩液位计的性能特点
三、磁致伸缩液位计的应用领域
四、磁致伸缩液位计的安装和使用方法
五、磁致伸缩液位计的维护与故障处理
正文：
磁致伸缩液位计是一种高精度的液位测量仪表，其工作原理基于磁致伸缩效应。

这是一种磁性材料在磁场作用下发生尺寸变化的现象。

当磁性材料置于磁场中时，磁场会对其产生作用力，使其发生伸缩。

磁致伸缩液位计具有多种性能特点。

其测量范围广泛，可测1至3个位置，1至5个温度点。

测量温度范围从-40℃至85℃，非线性误差仅为
0.05%fs，测温精度高。

此外，磁致伸缩液位计具有稳定性、可靠性、长寿命、结构精巧、环境适应性强和可承受较大过程压力等优点。

磁致伸缩液位计广泛应用于石油、石化、化工、食品等行业，提供准确而可靠的过程液位测量和储罐容量的测量及控制。

安装磁致伸缩液位计时，应按照说明书进行操作。

安装完成后，进行调试以确保液位计的正常工作。

在使用过程中，应注意定期维护和检查，以确保液位计的稳定性和准确性。

遇到故障时，可以根据说明书中的故障处理方法进行解决。

如果问题无法
解决，应及时联系专业人员进行维修。

总之，磁致伸缩液位计是一种高精度、稳定可靠的液位测量仪表，广泛应用于各个行业。

磁致伸缩式液位计的原理和应用谢芳【摘要】The basic principles of magnetostriction, features, typical configurations, anti- jamming measurement and main application of magnetostrictive level gauge in petrochemical industry are expatiated. Compared with other traditional level meters, the application advantage of magnetostrictive level gauge is discussed with the example of oil-tank level measurement and alkyl aluminum tank level measurement. Practice has proved that the magnetostrictive level gauge is particularly suitable for the measurement of chemical raw materials and flammable liquids with good effect.%阐述了磁致伸缩式液位计的基本原理、特点和典型配置，以及在石化行业的主要应用。

在与其他传统液位计进行比较后，以油罐液位的测量和烷基铝储罐液位的测量为例，说明磁致伸缩式液位计的应用优势。

实践证明磁致伸缩式液位计特别适合化工原料和易燃液体的测量，效果良好。

【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2012(048)006【总页数】4页(P60-63)【关键词】磁致伸缩;液位计;烷基铝;液位测量;储罐【作者】谢芳【作者单位】中国石化工程建设有限公司,北京100101【正文语种】中文【中图分类】TQ056.14液位仪表的选型要求较高。

对磁致伸缩液位计的创新改造及应用磁致伸缩液位计是一种常用于工业领域的流体测量仪器，它通过测量液体的介电常数来确定液位高度。

传统的磁致伸缩液位计在某些特定条件下存在一些局限性，比如在高温、高压或腐蚀性环境中的应用。

为了解决这些问题，一些工程师和科研人员进行了创新改造，并成功地将磁致伸缩液位计应用于更加复杂和恶劣的工作环境中。

本文将重点介绍对磁致伸缩液位计的创新改造及其在工业领域中的应用。

首先将介绍磁致伸缩液位计的基本原理和传统应用，然后将深入讨论创新改造的技术及其在不同工业领域中的应用实例。

将对未来磁致伸缩液位计的发展趋势做出展望。

一、磁致伸缩液位计的基本原理和传统应用磁致伸缩液位计是一种利用液体的介电常数改变来测量液位高度的仪器。

其基本原理是利用磁性材料在外加磁场的作用下产生磁致伸缩效应，随着液位的改变，磁致伸缩杆的长度也会发生相应的变化，通过测量磁致伸缩杆的长度变化来确定液位高度。

传统的磁致伸缩液位计通常适用于常温常压，没有腐蚀性的液体，比如清水、原油等。

二、创新改造技术及在工业领域中的应用实例1. 高温、高压环境下的改造针对高温、高压环境，工程师们改进了磁致伸缩液位计中的密封结构和选用了耐高温、耐高压的材料，以确保液体不会通过密封处泄漏，同时保证磁致伸缩杆在高温、高压下仍能正常工作。

这种改造技术被成功地应用于石油化工、造纸和锅炉燃烧等行业。

2. 腐蚀性液体的改造3. 高粘度液体、颗粒悬浮物的改造针对高粘度液体、颗粒悬浮物含量较高的液体，工程师们改进了磁致伸缩液位计的探测装置和信号处理系统，以确保其能够准确测量这类液体的液位高度。

这种改造技术被成功地应用于食品加工、化工和制药等行业。

三、未来发展趋势随着工业技术的不断进步和创新，对磁致伸缩液位计的改造技术也将不断得到完善和提升。

未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 更加精确的测量技术随着传感器技术和信号处理技术的不断提升，磁致伸缩液位计的测量精度将得到进一步提高，可以满足更加精细化的工业应用需求。

马达液位计. 4 小结
磁致伸缩式液位计作为一种新兴的测量仪表, 具 有精度高,稳定性和可靠性好的优点.更适合于界面 液位测量, 未来在石油,化工,医药等行业将会有更
大的市场.
参考文献 [ 朱柄兴.仪表工试题集[ . : I ] M] 北京 化学工业出 版社, 0 . 2 46 0
K y rsMant S ii L vl Pi i e t f e a r e w d: gec co ee r r c l I e a Mes e o i t tn e r np n rc u
在化工企业中, 怎样精确测量同一容器内两种介 质界面, 尤其是重要的化合反应器和大容积储罐, 其 界面测量尤为重要.它直接影响到企业的能源消耗, 成本核算等关键性问题. 我们初期在界面测量中出现 了 较大误差, 造成了较大损耗.基于这种背景,我们 对此进行反复分析,实践, 终于成功地用磁致伸缩式 液位计解决了这一难题. 1 磁致伸缩液位计的组成和原理
(ea Sem N l C e i l Ld P gi sa 4 00 , d ghn 70) H nn n a o hm c C . . i n h y n a ot n 6
【 要】 介 磁致伸 位计 作原 特性, 和相应的 摘 绍 缩液 的工 理, 并 仪表作 和比 分析 较. 【 关键词】 磁致 伸缩式 计 原理 界 测量 液位 面
口
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万方数据
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V — 浸人下液体的体积 1 V— 浮子体积 由于浮子所处位置的密度是相对固定的, 即含油 与含催化剂的百分率是相对固定的.从上面的公式可 以看出 lp相对固定, p, 2 浮子所受到的浮力 是固定的. 浮子精确的浮在界面和液面从而保证了磁致伸缩式液 位计的高精度测量. 磁致伸缩液位计可以同时测量液位和界面 ,在 D S 加减模 C内 块用液位值减界面值得到油的 确高度, 准 解决了图1 T 只能测量上部分油液位的不足, 中L 2 使 工艺操作人员对反应器内的情况了解的更清楚. 差压变送器导压管冬天用蒸汽伴热会造成导压管 内的液体汽化, 必需定期进行排气和充隔离液,当物 料有杂质时会造成仪表堵塞, 仪表维护人员工作量大, 采用磁致伸缩式液位计后仪表维护量减少很多. 32用于大型储罐界面测量时和伺服马达液位计的比 . 较 在化工生产中大型储罐界面的测量, 伺服马达液 位计和磁致伸缩式液位计是用的最多的液位计, 精度 都很高. 但伺服马达液位计缺点是:) 1机械传动机构, 不可避免带来磨损问题; )标定复杂; )液面波动 2 3 时对测量有较大影响; )结构复杂,维修困 4 难. 基于以上原因我们用磁致伸缩式液位计优于伺服

tec磁致伸缩液位磁致伸缩液位仪是一种基于磁致伸缩效应的液位测量仪器。

它采用磁致伸缩材料作为传感器，通过感应电路将材料的变化转换为电信号，从而实现液位的测量。

因为磁致伸缩材料的特性，可以在一定范围内精确测量液位的变化。

在化工、石油、医药、食品等工业领域中被广泛应用。

下面我们来详细了解一下磁致伸缩液位的工作原理、分类及应用。

一、工作原理磁致伸缩液位仪的工作原理是利用磁致伸缩材料的磁致伸缩效应进行液位测量。

磁致伸缩材料是一种具有磁敏和机械敏两个特性的材料。

当它处于磁场中时，会发生磁致伸缩效应，即材料的长度和形状都会发生变化。

这种变化是微小但可测的。

因此，将磁致伸缩材料作为液位传感器，通过测量它的长度或形状的变化，就可以获得液位的大小。

具体的测量原理，可以分为两种方式：1、直接测量法磁致伸缩液位仪直接测量法，是将磁致伸缩材料贴附在监测点处，当液位变化时，材料受到压力变形，发生长度和形状的变化，这个变化会被转换为电信号，从而实现液位的测量。

这种方法具有响应速度快、精度高、结构简单等特点。

二、分类根据结构形式，磁致伸缩液位仪可以分为两类：1、直探式磁致伸缩液位仪直探式磁致伸缩液位仪是将磁致伸缩材料以直接方式安装在罐体或主管道上，其长度和形状的变化与液位的变化成正比。

这种液位仪具有结构紧凑、响应速度快等特点，但是对于垂直或弯曲管道等液位不易直接获取的情况，就需要在测量时进行一定的补偿校正。

浮球式磁致伸缩液位仪是用浮球或浮体将磁致伸缩材料悬挂在测量介质中，通过浮球或浮体上升或下降来反映液位的变化。

这种液位仪具有安装简便、操作方便、响应速度较快等特点。

三、应用磁致伸缩液位仪在很多工业领域都有应用。

它可以在高温、高压、腐蚀性介质等恶劣工况下进行液位测量，适用于液体、粉体、小颗粒等多种介质的测量。

在石油、化工、医药、食品加工等领域，液位控制是非常重要的监测指标。

磁致伸缩液位仪可以确保生产过程中液位的精确监测和控制。

磁致伸缩液位计的特点及应用磁致伸缩液位计是一种基于磁致伸缩效应原理的液位测量仪器。

其主要特点是具有高精度、高稳定性、无污染、无接触式等特点，广泛应用于工业生产过程中的液位监测和控制。

磁致伸缩液位计的工作原理是利用磁致伸缩效应，通过在测量管内放置一根磁杆，并施加外部磁场，当液位变化时，磁杆的伸缩长度也相应变化。

通过测量磁杆的伸缩长度，即可得知液位的变化情况。

磁致伸缩液位计具有以下特点和优势：1. 高精度：磁致伸缩液位计采用磁致伸缩效应进行测量，具有高灵敏度和高精度，能够实时准确地测量液位变化，满足工业生产对液位测量的精确要求。

2. 高稳定性：磁致伸缩液位计采用无接触式测量原理，无需与被测液体接触，避免了传统液位计由于接触液体而出现腐蚀、泄漏等问题，具有较高的稳定性和可靠性。

3. 无污染：磁致伸缩液位计无需直接接触被测液体，不会对被测液体造成污染，适用于对液体质量要求较高的场合。

4. 无接触式：磁致伸缩液位计采用无接触式测量原理，无需与被测液体接触，克服了传统液位计易受腐蚀、泄漏等问题，具有更长的使用寿命。

5. 抗干扰性强：磁致伸缩液位计采用磁致伸缩效应进行测量，对外界干扰信号的抗干扰性较强，能够准确测量液位变化，减少了误差。

磁致伸缩液位计广泛应用于各个行业中的液位监测和控制，具有以下几个主要的应用领域：1. 石油化工：磁致伸缩液位计可以用于石油化工行业中的储罐、分离器、反应器等设备的液位监测和控制，确保生产过程的安全和稳定。

2. 电力工业：磁致伸缩液位计可以用于电力工业中的锅炉、冷却塔、水箱等设备的液位监测和控制，保证电力设备的正常运行。

3. 钢铁冶金：磁致伸缩液位计可以用于钢铁冶金行业中的高炉、中包、转炉等设备的液位监测和控制，实现钢铁生产的自动化管理。

4. 化工制药：磁致伸缩液位计可以用于化工制药行业中的反应釜、发酵罐、储罐等设备的液位监测和控制，确保化工制药过程的安全和稳定。

5. 食品饮料：磁致伸缩液位计可以用于食品饮料行业中的储罐、罐车等设备的液位监测和控制，保证食品饮料的生产质量和安全。

工 业 技 术
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磁 致伸缩 液位变送器 的原理 与应用
随着 传 感 器技 术 和通 信 技术 的 发展 ， 度 ，ｉ ｎ 。 使 得 液位 测量原 理 和测量 方法 不断 的发展 １ ＿ ３ 磁 致伸 缩传 感器 的检测 方法 与更 新 。同时工 业生 产对 液位 的测量 要求 从 上 述 分 析 可 得 ，磁 致 伸 缩 传 感 器 也 越 来越 高 ，因此需 要我 们研 发更加 先进 是通 过检 测脉 冲发射 与 回波接受 之 间的 时 的液 位测量 技术 以满 足市 场 的需 求 。磁致 间差 ， 然后 计算 得到液 位 高度 。由此 可见 ， 伸 缩 液位 变送器 就是 新一代 液位 测量 产 品 计数 器的 脉冲 时间直 接决定 了磁 致伸 缩液 中的佼 佼者 。 它具 有质 量稳 定 、 性 能优 越 、 位变 送器 的测量 精度 。 使 用 寿命 长 、安 装简单 、性 价 比高 的等优 在发 射 脉 冲 电流 的 同时 触 发 计 数 器 点 ，能 同时满 足 大量程 、高 精度 、多参 数 开始计 时 。产生 回波经 脉 冲经放 大后使 计 的测量要 求 ，有非 常好 的发 展前 景 。本 文 数 器复 位 ， 则 计数 器 Ｎ正 比于时 间间 隔 Ｔ 。 将对 磁致 伸缩 液位 变送 器 的原理 、应用 和 时间分 辨率 为 △ Ｔ ＝ Ｔ ／ Ｎ ＝ １ ， ｆ （ ａ ） 故 障分析 进行 阐述 。 液 位高 度为 Ｌ ＝ Ｈ — Ｖ Ｔ （ ｂ ） １ 磁 致伸 缩液位 变送 器原 理 其中 ｆ 为计数 器脉 冲频率 ，Ｈ ｚ 。 １ ． １ 磁 致伸 缩效 应 由式 ａ 可 以看 出时 间分 辨 率 △ Ｔ与 磁 致 伸 缩 效 应 是 指 磁 体 材料 受外 磁 频率 的关 系 。计 时频 率越 高 ，间隔 时间越 场作 用时 ，在磁 场方 向材 料长 度发生 微小 精确 ，测 量距离 越 准确 。 的变 化 。 磁致 伸 缩 效应 于 １ ８ ４ ２ 年 由焦 耳 波 导 管 中 传送 返 回 弹性 波 速 度 一 般 （ Ｊ ｏ ｕ ｌ ｅ ，Ｊ ． Ｐ） 发 现 ，故 又称 焦 耳 效 应 。 在１ ８ ０ ０ － － ２ ０ ０ ０ ｍ ／ ｓ 。 如 果 当 计 时 频 率 为 磁 致 伸缩 效应 的微 观来 源是 由于 强 磁 体 ２ ０ ０ Ｍ Ｈ ｚ 时，以弹 性波 传播 速 度 ２ ０ ０ ０ ｍ ／ 中 的磁 电子 磁矩 系统 与 晶格 系统 的耦 合作 ｓ 为 例 ，液 位 变送 器 的 测量 分 辨 率 为 △ ＝ 用 ，即通过 磁 自旋波 与晶格 弹性 波之 间 的 （ ２ ０ ０ ０ ｍ ／ ｓ ）／ ２ ０ ０ Ｍ Ｈ ｚ ＝ Ｏ ． ０ １ ｍ ｍ。 相 互作 用而 产生 的 。施 加外 磁场 后 ，其 宏 ２ 磁致 伸缩液 位变 送器 构成 观 效 应 是 材 料 在 磁 力 线 方 向 的伸 长 或 缩 磁 致 伸 缩 液 位 变 送 器 是 由变 送 器 表 短 。 长度 为 Ｌ的磁 体 在 磁 场 强 度 Ｈ的 磁 头 （ 包 括脉 冲发 生源 、 回波 接收器 、信 号 场 中发 生 相 对 伸 缩 的值 Ａ ＝Ａ Ｌ ／ Ｌ ，即Ａ 检 测与 处理 电路 、外壳 ），保 护套 管 ，波 为磁 致伸 缩 常数 。 导 管和 磁浮 子组成 。变送 器表 头放 置在 罐 １ ． ２传感器 组成 与工 作原 理 体 之外 ，在波 导管 外面有 不锈 钢或 哈 氏合 磁 致 伸 缩 液 位 变 送 器 原 理 是基 于磁 金 构成 的保护 套管 ， 直接 固定在 罐体 顶部 。 致伸 缩效 应 。在保护 套 管内部 有一 根波 导 如果 波 导管是 软管 的话 ，底部 需要用 重锤 管 。借助 微处理 器控 制 的传感 器 电路 ，沿 或 者挂环来 固定 。 波导 管发射 电流脉 冲 ，从 而在 波导 管周 围 变送器表头里有单片机控制系统， 产生 一个 环形磁 场 。浮子 内部有 一组 永久 可 以探测 到 同一发射 脉 冲所产 生的连 续返 磁铁 ，其磁 场使 波导 管沿 轴 向磁 化 。两个 回脉 冲 ，所 以可以在 波导 管上安 装 ２ 个浮 磁场叠 加处 会产 生一 个扭转 脉 冲 ，它沿波 子 ，分别用 来测 量液位 和 界位 。在波 导管 导管传 达 到传感 器顶 端 ，脉 冲传 送 时间将 底部 固定一 个校 正磁环 ，可以完 成 自动校 被 电路 单元 获取 并计算 。 准功 能 。 设罐体 总高 Ｈ， 返 回脉 冲从油 面 、 通 过 检 测 发 射 脉 冲 与返 回弹 性 波 的 油 水界 面和 罐 底 返 回 的时 间 分 别 为 Ｔ １ 、 时间差 ，即可计 算 出液位 。 由于 电流 以光 １ ＇ ２ 、Ｔ ３ ，则 ： 速 传播 ，从 发射端 到磁 浮子 之间 的时 间可 油位 ：ＨＩ ＝ Ｈ（ Ｔ ３ 一 Ｔ １ ）／ ＇ １ ＂ ３ 以忽略 不计 ，所 以只要 测量 出磁 浮子反 馈 水 位 ：Ｈ ２ ＝ Ｈ（ Ｔ ３ 一 Ｔ ２ ）／ Ｔ ３ 信号 到检 测端 的 时间就 可 以知道磁 浮子 与 故 可 以在 液位 变 送 器上 配 多个 浮 子 ， 检测 端 的距离 ｈ 。由于脉 冲是 连续不 断 的 ， 同时进行 液位 和界 位的测 量 。 所 以距 离 ｈ 是 实 时 更 新 的。 即 ｈ － Ｖ Ｔ ， ３ 磁 致伸 缩液位 变送 器 的故 障分 析 Ｌ ＝Ｈ—ＶＴ ３ ． １ 变 送 器在 现 场校 验 的时 候 ，会 出 其 中 Ｖ为 弹性 波 速 度 ，ｍ ／ ｓ ；Ｔ为 时 现 浮子上 下移 动不灵 活 。大多数 这种 现象 间差 ，Ｓ ；Ｈ为 油罐 高 度 ，ｍ；Ｌ为液 位高 是有 安装 不 当引起 的。检 查上 下法 兰的 中

一文弄懂磁致伸缩液位计安装及典型应用在本文深入介绍磁致伸缩液位计安装方式及典型应用，帮助仪表工全面了解磁致伸缩液位计结构和选用，可作为材质伸缩液位计应用教程。

磁致伸缩液位计测量原理物质有热胀冷缩的现象。

除了加热外，磁场和电场也会导致物体尺寸的伸长或缩短。

铁磁性物质在外磁场作用下，其尺寸伸长(或缩短)，去掉外磁场后，其又恢复原来的长度，这种现象称为磁致伸缩现象(或效应)。

基于磁致伸缩原理，在非磁性探头内装入磁致伸缩线，在磁致伸缩线一端连接传感器。

主控电子单元发送电磁窄脉冲到磁致伸缩线上，电磁脉冲沿磁致伸缩线传导，当该脉冲产生的磁场与标志液面/界面的浮子内的磁铁产生的磁场相互作用时，在磁致伸缩线上会产生一个扭应力波，该波将沿磁致伸缩线返回上述传感器，传感器将捕获的返回波转换成电子脉冲信号，传回主控电子单元。

主控电子单元通过精密电路准确地测算出发射脉冲和返回脉冲之间的时间间隔，并以此计算出浮子的位置，即液面/界面的高度。

磁致伸缩液位计应用范围◆电厂：蓄水池、废气净化罐、油箱等◆油田：原油或成品油储罐、三相分离器、沉降罐、污水罐(池)等◆石化：输油管道、蒸馏塔、浓缩罐、液化气罐、氨水罐、炼油厂油库等◆化工：蒸馏塔、氨水罐、有毒液体罐、等◆水和水处理：蓄水池、污水池、水处理罐、沉淀池、消化塔等◆其他：食品、制药、环保、造纸等行业磁致伸缩液位计特点◆多功能：可单独或同时测量液面、界面位置◆高精度：测量精度±0.8mm或0.01%FS(较大者)◆适用范围广：安装方式灵活多样化。

◆输出模式：可现场指示和远程电信号输出◆低功耗：两线制回路4-20mA输出，LCD显示以上对磁致伸缩液位计原理和特点做了简单介绍，本文以下内容将对磁致伸缩液位计应用做详细介绍，希望仪表工阅读本文后对磁致伸缩液位计在现场的安装和使用有深入了解。

1、磁致伸缩液位计探头形式磁致伸缩液位计通常有杆式探头和缆式探头两种，配合不同浮子可测量液面或界面。

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald112①作者简介：肖鹏（1983—），男，汉族，山东济南人，本科，助理工程师，研究方向：仪表自动化。

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.27.112对磁致伸缩液位计的创新改造及应用①肖鹏(中石化济南分公司 山东济南 250014)摘 要：聚丙烯催化剂计量罐液位测量要求精度高、可靠耐用，原测量方式抗干扰能力弱，测量精度低、主要表现在：（1）原理上滑动位移传感器长期磨损电阻值线性比变化，温度、湿度都会影响电阻值变化。

（2）结构上压力变送器引压软管受风、雨因素影响较大。

综上所述原测量方式已经不能满足工艺要求，2017年大检修期间提出了整改方案，根据现场条件和工艺要求最终选用了使用磁致伸缩液位计来测量活塞位移，为了避免外界条件对仪表的干扰，将其改造为活动件全密闭，远传变送器外绑式安装，任何部件不接触被测介质，在保证精度同时，不改动设备，维护安装更加方便。

关键词：磁致伸缩 波导丝 魏德曼效应 脉冲磁场中图分类号：TH81 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)09(c)-0112-031 测量原理结构及组成：磁致伸缩液位计主要由不导磁的探测杆、导波线、浮球及变送器等组成。

工作原理：磁致伸缩液位/界位变送器是利用磁致伸缩原理这种物理现象设计而成的。

具体工作原理如下：在一根非磁性管内安装一根磁致伸缩波导丝，一端连接变送器，变送器中的激励模块发出脉冲信号并计时，信号沿导线传播同时产生一个随脉冲运动的安培环形磁场，该磁场同磁性浮球产生的偏置永磁磁场耦合产生魏德曼效应，产生扭转应力波，扭转波以声速向波导丝两端传播，传向末端的扭转波被阻尼器件吸收，传向激励端的信号则被变送器中的检波装置接收，并计算出脉冲发出与接收时间差，乘以脉冲传播速度即可得出应力波与变送器间距离。

当浮球随着液/界位上升或下降时，浮球与脉冲磁场产生的应力波也随之变化，因此利用此原理即可精确测量浮球位置也即液/界位。

对磁致伸缩液位计的创新改造及应用【摘要】磁致伸缩液位计是一种常用于工业领域的液位检测设备，通过磁力感应原理实现液位测量。

传统磁致伸缩液位计存在精度不高、受环境干扰大等问题。

为了提升其性能和应用价值，可以采用新型材料提高精度、引入智能化技术提升性能、优化结构设计以适应多种环境以及提升抗干扰能力等创新改造方向。

这些改造将有助于提升磁致伸缩液位计在工业领域的应用价值。

未来，磁致伸缩液位计的发展方向可能会更加智能化、精准化，并具备更强的抗干扰能力。

通过不断的创新改造，磁致伸缩液位计将更好地适应工业生产环境的需求，为液位检测领域带来更多可能性和机遇。

【关键词】关键词：磁致伸缩液位计、创新改造、新型材料、智能化技术、结构设计、抗干扰能力、工业应用、发展方向。

1. 引言1.1 磁致伸缩液位计的定义磁致伸缩液位计是一种应用磁致伸缩效应来测量液体或固体物料液位高度的仪器。

它通过在测量介质中加入一根伸缩杆，当液位升高时，伸缩杆会随之伸展或缩短，从而改变磁场线的形状和大小。

通过测量磁场线的变化，可以准确地确定液位的高度。

磁致伸缩液位计具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点，因此在化工、石油、冶金、食品等行业得到广泛应用。

通过对磁致伸缩液位计的改造和升级，可以进一步提高其测量精度、抗干扰能力和适应性，从而更好地满足工业领域对液位测量的需求。

1.2 磁致伸缩液位计的原理磁致伸缩液位计的原理是利用磁性浮子在液体内上下浮动，通过磁力传感器测量浮子位置来确定液位高度。

在磁致伸缩液位计中，通常会使用一对磁性材料制成的磁性材质作为浮子，这两个磁性浮子之间的磁力会随着液位的变化而发生变化，进而影响磁感应强度的变化。

磁感应强度的变化通过传感器转化为电信号，从而实现对液位高度的监测和测量。

基本原理是根据浮子的位置不同，磁感应强度也有所不同，通过测量磁感应强度的变化来确定液位高度。

利用磁性材料的特性，磁致伸缩液位计能够在液体介质内有效地测量液位高度，具有响应速度快、精度高、耐腐蚀等优点，适用于各类液体介质的测量。

磁致伸缩水位流量监测系统在大型灌区的应用基于物联网与移动互联网无线智能磁致伸缩水位流量计是一种用于渠道水位测量，并能进行流量统计的仪器。

通过在疏勒河流域昌马灌区的应用，可以有效实现对灌区末级渠系斗口的实时水位、流量及用水量的测量，为灌区用水管理、水权分配、阳光水务及信息化建设提供了技术支撑。

标签：无线远程水位流量监测；末级渠系管理；水利信息化；灌区应用1、疏勒河灌区测量水现状1.1灌区概况疏勒河流域位于河西走廊西端，全长670km，多年平均地表水资源总量10.82亿m3，与地表水不重复的地下水资源量0.52亿m3，水资源总量11.34亿m3，人均水资源占有量2172 m3，亩均水资源占有量555 m3。

1.2灌区用水管理模式现状疏勒河灌区经过多年大规模水利工程建设，尤其是疏勒河综合开发项目的建成，形成了以蓄、引、调、排为主的骨干工程体系。

2015年农业灌溉用水9.6亿m3。

在此前提下，采用传统的灌区灌溉用水计量主要由水管人员与用水户协会依据现场观测水位～流量曲线图表，换算成灌溉用水量，并依据灌溉用水量收取水费。

由于用水户协会及农民用水户经常对观测的用水量准确度不是很认可，并且时时人工到达较远渠道现场观测工作强度较大。

灌区急需一种既能符合野外无电、无管理房，又能满足灌区渠道精确实时水位、流量及用水量的量测水设备，有效减轻水管人员和用水户协会人员工作强度及解决广大用水户对“人工”测量的用水量不认可的问题。

2、磁致伸缩水位流量计设备安装及运用分析基于物联网的无线智能磁致伸缩水位流量计是一种适合末级渠系量测水的非常有效的量测水设备，圆满的解決了末级渠道野外无电、无管理房的现实条件，又能有效的实现实时计量的难题。

2.1主要技术特点：（1）远程控制，无人值守。

可嵌入各种渠道类型的流量计算参数。

（2）观测误差小，使用费用低。

该仪器观测水位误差为±1mm，只需要一张SIM卡，即可完成其各个功能，而其费用主要是GPRS流量，采用普通的包月方式即可满足需求。

罐区计量系统中的磁致伸缩液位传感器应用及与优劣势石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业都会划分出专门的罐区X围，罐区内遍布了许多大小不一的密封容器，用于储存液体，即储罐。

精确计量储罐内液体存量，对不同行业的原料或成品库存管理、评定生产效率、核算收益等有重大意义。

一般罐区计量系统，需要测量储罐内液体的液位高度（用来根据储罐形状计算出储罐内液体存量）、液体分界面高度（例如燃油中的芳香烃会吸收储罐空气中的水分，长久储存过程中会在储罐底部累积水分从而形成油水分界面）和平均温度（用于对储罐内液体存量做补偿计算）。

应用于储罐液位测量的高精度液位测量技术主要有磁致伸缩液位计（如图1）、雷达液位计（如图2）、伺服液位计（如图3）。

图1 安装在储罐上的MTS磁致伸缩液位计图2 安装在储罐上的雷达液位计图3 安装在储罐上的伺服液位计在这三种储罐液位测量技术中，可能由于生产品牌较少的原因，磁致伸缩液位计是最少被人知道的。

MTS生产的磁致伸缩原理的Level Plus液位计，包含电子模块、表头外壳、浮子以及内部含有感应元件的测量杆或者软管从罐顶延伸到罐底。

硬杆结构磁致伸缩液位计软管结构磁致伸缩液位计磁致伸缩液位计的工作原理就是电子模块能检测到两个垂直相交磁场导致的机械形变，其中一个磁场由浮子内的永磁体产生，另一个磁场是由感应元件上的询问电流脉冲产生。

原理如下图所示：相较于雷达和伺服液位计，磁致伸缩液位计的两个特点是：对液体分界面高度的测量和不同高度的多点温度的测量。

液体分界面的测量需要在磁致伸缩测量杆或者软管上多套一个特定密度的浮子，这个浮子的上下两部分分别浸在上层液体和下层液体中。

而多点温度测量是在测量杆内或者软管内增加一根包含多个温度传感器的测量线缆。

根据具体应用，可以选择1点、5点、12点或者16点温度测量，或者其他数量的温度测量点，温度测量点的高度可以定制。

电子模块会收集每个温度传感器上的测量结果，然后液位高度测量结果和温度传感器高度比较，最后计算出液面下几个温度传感器的平均温度。

特别 是过去 １ 年在 工业现 场 中的 ０
降低维护成本：安装调试轻松简单，降 低安装和人工时 间成 本 ；测量精确度 高，提高渗漏监测能力，减少人为损失
和 浪费 ， 降低产 品成本 ；产 品使 用寿 命
长，无疑降低成本。 综上 不难看 出，与其他 液位计相
： 用，已得到了用户的认可和称赞。
安 认 证 ；防护等 级 ：Ｉ６ 。 Ｐ ７
缩液位测量技术是一种上佳的选择。燕
山石 化集 团 公司 ６ 万 吨 乙烯 改造 项 目， ６
在过程控制的液位仪表选用上 ，对磁致
维普资讯
王森
词： 磁致伸缩 液位计
它利用非接触的敏感元件进行测量 ．可 靠耐用 、 安装容易、 调试简单、 免维护。 目前正在使用的液位测量方法足有 种之多 尽管如此，液位的测量仍 也 参数的测量令用户头痛得多。无 专 统的机械式产品，还是今天流行 ！ 口 超声渡、雷达等电子式产品，都
出特点 。
产品智能化程序设计 ，操作轻松容 易，简单快捷 ，调试不需要其他辅助设
备 ，无需 专业 人员 。
（ ） 免 —— 免 维 护 ６“
核心元件与介质不接触，产品模块 化结构 ，智能化设计 ，无需定期维护和 定期标定。 （） 短” ７ ——安装、标定时间短 安装 、 标定十几分钟即可完毕。 对
烦，测量不准，维护量大，用户不能满 意。后尝试用射频导纳变送器来检测油 水界面 ， 不过由于其工况条件相当复杂 ， 乳化层的厚度以及成分都处在不断变化 的过程中．加之射频导纳变送器本身精 确度也较低 ，因此测量效果也不是特别
理想 。加Байду номын сангаас 射频 导纳 变 送器只 能 测一个
求物位仪表能在恶劣工况条件下可靠地 测量。在保证可靠性的前提条件下，精 确度越高越好 ，尤其是在温度压力 比较

对磁致伸缩液位计的创新改造及应用磁致伸缩液位计是一种新型的液位计，具有高精度、快速响应、抗干扰等优点，在石化、化工、环保等领域得到了广泛应用。

然而，在实际应用中，由于环境温度、液位密度等因素的影响，磁致伸缩液位计的测量精度和稳定性存在一定的局限性。

因此，对磁致伸缩液位计进行创新改造，提高其测量精度和稳定性具有重要意义。

一、创新改造1.温度补偿技术温度是影响磁致伸缩液位计测量精度和稳定性的主要因素之一。

磁致伸缩液位计在测量液位时，需要通过磁感应线圈对磁场进行测量，磁场的强度会随着环境温度的变化而发生变化。

因此，引入温度传感器，对温度进行实时监测，并与液位计的数据进行同步处理，可以实现液位测量的温度补偿。

2.密度测量技术3.信号滤波技术磁致伸缩液位计测量液位时，由于噪声、电磁干扰等原因，会产生一些干扰信号，影响测量结果的准确性。

因此，采用信号滤波技术对输出信号进行滤波处理，在保证信号质量的情况下，降低噪声和干扰信号的影响。

二、应用1.石化行业在石化行业中，磁致伸缩液位计广泛应用于储罐液位的测量和控制。

采用磁致伸缩液位计，可以实时监测储罐内液位的变化情况，并通过自动控制系统对液位进行控制，提高生产效率和安全性。

3.环保行业在环保行业中，磁致伸缩液位计主要用于废水处理和垃圾填埋场液位的监测。

采用磁致伸缩液位计，可以实时监测废水处理设施中的水位，及时发现和处理异常情况，防止环境污染。

同时，在垃圾填埋场中，磁致伸缩液位计可以实时监测垃圾场液位，帮助企业及时采取措施，预防液位过高的危险情况。

总之，磁致伸缩液位计的创新改造和应用可以帮助企业提高生产效率和产品质量，降低生产成本，同时也可以保证环境安全和可持续发展。

对磁致伸缩液位计的创新改造及应用1. 引言1.1 磁致伸缩液位计的基本原理磁致伸缩液位计的基本原理是利用磁性材料受外部磁场作用时产生伸缩变形的特性，将其应用于测量液位的设备。

其工作原理主要包括传感器、信号处理器和显示器等组成部分。

传感器部分包括磁性材料和探头，磁性材料会受到外部磁场的影响而发生伸缩变形，而探头则用来接收这种变形并将其转化为信号。

信号处理器接收传感器发送的信号，并经过处理后显示在显示器上，从而实现对液位的实时监测与控制。

磁致伸缩液位计的基本原理是基于磁性材料在外部磁场作用下的磁致伸缩效应，通过测量磁性材料的伸缩变形来确定液位高度。

这种原理具有响应速度快、精度高、稳定性好等优点，因此广泛应用于化工、环保、石油等领域的液位监测。

通过不断改进和创新，磁致伸缩液位计在工业控制中的应用将更加广泛，为相关行业提供更加精准、可靠的液位监测技术。

1.2 磁致伸缩液位计的应用领域磁致伸缩液位计是一种常用的液位检测设备，其应用领域非常广泛。

主要应用于油田、石油化工、化工、煤炭、造纸、食品、医药等行业的液位检测和控制。

在石油化工领域，磁致伸缩液位计可以用于储罐、反应釜、分离塔等设备的液位监测，确保生产过程的安全运行。

在食品行业，磁致伸缩液位计可以用于食品加工过程中的液位控制，确保生产的质量和安全。

在医药行业，磁致伸缩液位计可以用于药液的储存和输送过程中的液位监测，确保药品的生产质量和安全性。

磁致伸缩液位计的应用领域非常广泛，在许多不同的行业中发挥着重要的作用。

2. 正文2.1 磁致伸缩液位计在工业控制中的现状磁致伸缩液位计是一种常用的液位检测装置，在工业控制中发挥着重要作用。

通过磁性原理和伸缩传感技术，能够准确地监测液体的高度，实现液位控制和过程监测。

目前，磁致伸缩液位计在工业控制中的应用已经非常广泛。

它可以用于石油化工、化工、食品加工、制药等领域的液位监测和控制。

在油罐、储罐、反应釜等设备中，通过磁致伸缩液位计可以实现液位的实时监测，及时发现并解决问题，确保生产的安全和顺利进行。

对磁致伸缩液位计的创新改造及应用磁致伸缩液位计是一种常用的液位测量仪器，通过测量被测介质的液位变化来实现对液位的监测。

传统的磁致伸缩液位计在某些应用场景下存在一些问题，如测量范围受限、测量精度不高、易受到外界干扰等。

为了满足特定场景下的需求，对磁致伸缩液位计进行创新改造是非常必要的。

对磁致伸缩液位计进行创新改造可以扩大其测量范围。

传统的磁致伸缩液位计只适用于较小的液位变化范围，如果要测量较大的液位变化，就需要使用较大尺寸的磁致伸缩液位计，但这会增加成本和安装困难。

可以通过改变液位计的结构设计或使用其他测量原理，使其适用于较大的液位变化范围。

创新改造可以提高磁致伸缩液位计的测量精度。

传统的磁致伸缩液位计在测量过程中受到温度变化、介质密度变化等因素的影响，从而导致测量结果不准确。

通过引入温度补偿器、密度补偿器等措施，或者使用其他测量原理，可以降低这些干扰因素对液位测量的影响，提高测量精度。

创新改造还可以提高磁致伸缩液位计的抗干扰能力。

传统的磁致伸缩液位计容易受到外界磁场的干扰，从而影响测量结果的准确性。

可以采用屏蔽技术、滤波技术等手段来降低外界干扰，使磁致伸缩液位计更加稳定可靠。

对磁致伸缩液位计进行创新改造还可以提高其智能化水平。

传统的磁致伸缩液位计需要人工记录液位数据，不便于远程监控和数据管理。

可以通过加入无线通信模块、数据处理模块等设备，实现液位数据的自动采集、传输和处理，以提高测量效率和准确性。

磁致伸缩液位计的创新改造不仅可以提升其性能和可靠性，还可以拓宽其应用领域。

在石油化工行业中，磁致伸缩液位计可以应用于储罐液位监测、管道流量控制等方面，为工艺的稳定运行提供重要参考。

在环境监测领域，磁致伸缩液位计可以用于监测水位、沉积物的扩散范围等，并与其他传感器结合，实现对水质和环境的综合监测。

对磁致伸缩液位计进行创新改造，不仅可以解决传统液位计存在的问题，提高其性能和可靠性，还可以拓宽其应用领域，满足不同行业的需求。