磁致伸縮液位計主要由電子部件、磁致伸縮波導(dǎo)絲、浮子等部分組成。測量時,電子部件產(chǎn)生一個電流“激勵”脈沖,該脈沖電流以光速沿波導(dǎo)絲向下運行,并在波導(dǎo)絲周圍形成周向安培環(huán)形磁場。當(dāng)激勵脈沖電流產(chǎn)生的環(huán)形磁場與浮子內(nèi)永磁鐵產(chǎn)生的偏置磁場相遇時,浮子周圍的磁場發(fā)生改變,從而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)生一個感應(yīng)扭轉(zhuǎn)波脈沖,該扭轉(zhuǎn)波以聲速由產(chǎn)生點句波導(dǎo)絲的兩端傳播,傳向末端的扭轉(zhuǎn)波被阻尼器件吸收,傳向激勵端的信號則被檢波裝置接收,并由電子部件測量出脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時間差,再乘以扭轉(zhuǎn)波在波導(dǎo)絲中的傳播速度(固定量為2800m/s),即可準(zhǔn)確地計算出浮子產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波的位置與測量基誰點間的距離,也就是液面的位置。
磁致伸縮效應(yīng)(magnetostrictive effect)指的是對軟磁體進(jìn)行磁化后,其形狀、大小會發(fā)生變化的物理現(xiàn)象,。磁致伸縮現(xiàn)象具有各向異性。
磁致伸縮液位計的主要優(yōu)點集中在:
1.可靠性強(qiáng):由于它采用波導(dǎo)原理,無機(jī)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(nèi),和測量介質(zhì)非接觸,傳感器工作可靠,壽命長。
2.精度高: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間來確定被測位移量,因此測量精度高,分辨率可達(dá)0.1mm,這是用其它傳感器難以達(dá)到的精度。
3.安全性好: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因素。
4.磁致伸縮液位計易于安裝和維護(hù)簡單:磁致伸縮液位儀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:磁致伸縮液位計的二次儀表采用標(biāo)準(zhǔn)輸出信號,便于微機(jī)對信號進(jìn)行處理,容易實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)工作,提高整個測量系統(tǒng)的自動化程度。