磁致伸縮液位計概述

UMD磁(ci)致伸縮液(ye)位計(見圖一)主(zhu)要用于測(ce)量液(ye)體的(de)液(ye)面(mian)(mian)、界面(mian)(mian)的(de)位置。該(gai)產(chan)品使用當(dang)今(jin)世界興起的(de)一項新技(ji)術磁(ci)致伸縮液(ye)位測(ce)量技(ji)術。該(gai)技(ji)術因(yin)其(qi)材料特(te)性和結構特(te)點，使其(qi)比

應用其它原理的(de)液位計具備更出色的(de)性能。該產(chan)品沒(mei)有強制運動(dong)部件、結(jie)構簡(jian)單(dan)、敏感材料強度高(gao)，產(chan)品迄行十分可(ke)靠(kao)。連續實時測(ce)量(liang)時，測(ce)量(liang)速度較快(kuai)，有利于工業現場(chang)的(de)實時監控。

廣泛用(yong)于石油、化(hua)工原料儲存(cun)、工業流程、生化(hua)、醫藥、食品飲(yin)料、罐(guan)區管理和加油站地下庫存(cun)等(deng)各種(zhong)液罐(guan)的液位、界面(mian)的計量和控制。

UMD磁(ci)致伸縮液位計由不(bu)銹鋼及防腐材料制造(zao)而成。

磁致伸(shen)縮液位計工作原理

    本產品采用磁(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)(shen)縮(suo)(suo)原理(li)(見圖二)，物理(li)學中稱作威德曼效應(ying)。磁(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)(shen)縮(suo)(suo)液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)工作時(shi)(shi)，傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路部分(fen)將在(zai)波(bo)(bo)(bo)導(dao)絲(si)上激勵出(chu)脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流，該電(dian)(dian)(dian)(dian)流沿(yan)波(bo)(bo)(bo)導(dao)絲(si)傳(chuan)(chuan)播時(shi)(shi)會(hui)在(zai)波(bo)(bo)(bo)導(dao)絲(si)的(de)(de)(de)(de)周圍產生脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流磁(ci)(ci)場(chang)。在(zai)磁(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)(shen)縮(suo)(suo)液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)導(dao)向(xiang)管外配有(you)一(yi)浮(fu)子，此浮(fu)子可(ke)以沿(yan)導(dao)向(xiang)管隨液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)而上下(xia)移動。在(zai)浮(fu)子內(nei)部有(you)一(yi)組磁(ci)(ci)環(huan)。當(dang)脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流磁(ci)(ci)場(chang)與(yu)浮(fu)子內(nei)磁(ci)(ci)環(huan)產生的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)相遇時(shi)(shi)，由(you)于該二磁(ci)(ci)場(chang)為正交方向(xiang)，產生的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)合(he)力(li)使得(de)由(you)磁(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)(shen)縮(suo)(suo)材料(liao)做成的(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)導(dao)絲(si)在(zai)浮(fu)子所在(zai)的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置產生一(yi)個扭轉波(bo)(bo)(bo)脈沖(chong)，這(zhe)個脈沖(chong)以固(gu)定(ding)的(de)(de)(de)(de)速度沿(yan)波(bo)(bo)(bo)導(dao)絲(si)傳(chuan)(chuan)回并由(you)檢出(chu)機構檢出(chu)。通過(guo)測量脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流與(yu)扭轉波(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間差(cha)可(ke)以精(jing)確地確定(ding)浮(fu)子所在(zai)的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置，即液(ye)(ye)面(mian)的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置。磁(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)(shen)縮(suo)(suo)液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)技術優勢:磁(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)(shen)縮(suo)(suo)液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)計(ji)(ji)(ji)適(shi)合(he)于高精(jing)度要求的(de)(de)(de)(de)清潔液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)測量，精(jing)度達(da)到士0.1 %FS.磁(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)(shen)縮(suo)(suo)液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)計(ji)(ji)(ji)還可(ke)應(ying)用于兩種不同(tong)液(ye)(ye)體(ti)之間的(de)(de)(de)(de)界位(wei)(wei)(wei)測量。防爆型設(she)計(ji)(ji)(ji)，適(shi)合(he)危險場(chang)合(he)，智能電(dian)(dian)(dian)(dian)子線路設(she)計(ji)(ji)(ji)可(ke)計(ji)(ji)(ji)算(suan)出(chu)容積量;可(ke)動部件為浮(fu)子，維護量極低(di)。

    采用磁致(zhi)伸縮液位計，進行(xing)油罐(guan)液位的(de)測量，其優(you)點(dian)表現(xian)在:

    1.可靠性強:由于磁(ci)致伸縮液位(wei)計采用導(dao)(dao)向(xiang)管(guan)內裝的波導(dao)(dao)絲，無機械(xie)可動部(bu)分，故無摩擦，無磨(mo)損(sun).整個變換器(qi)封(feng)閉(bi)在不銹鋼(gang)管(guan)內，和測量介質非接觸，傳感器(qi)工作(zuo)可靠，壽命長(chang)。

    2.精度高(gao):由(you)于磁致伸(shen)縮液位計(ji)用(yong)波導(dao)脈(mo)沖(chong)工作，工作中通過(guo)測(ce)量起始脈(mo)沖(chong)和終止脈(mo)沖(chong)的(de)時(shi)間來(lai)確定被測(ce)位移量，因此測(ce)量精度高(gao)，分辨(bian)率優于0.01 %FS，這是用(yong)其它傳感器難以達到(dao)的(de)精度。

    3.安(an)(an)全性(xing)(xing)好:磁致伸縮(suo)液(ye)位(wei)計的(de)防爆(bao)性(xing)(xing)能高，本安(an)(an)隔爆(bao)，使用安(an)(an)全，特(te)別適合對化工(gong)(gong)原料和易燃液(ye)體的(de)測量。測量時無(wu)需開啟罐蓋，避免人工(gong)(gong)測量所(suo)存在的(de)不(bu)安(an)(an)全性(xing)(xing)。

    4.磁(ci)致伸(shen)縮(suo)液(ye)位計(ji)易于安裝和維護簡(jian)單:磁(ci)致伸(shen)縮(suo)液(ye)位計(ji)一般通過(guo)罐頂已有管口進(jin)行安裝，特(te)別(bie)適用于地(di)下儲(chu)罐和已投(tou)運儲(chu)罐的安裝，并可在安裝過(guo)程(cheng)中(zhong)不影響正(zheng)常生(sheng)產(chan).

5.便于系(xi)統自動化(hua)工(gong)作:磁致(zhi)伸縮(suo)液位計采(cai)用標準輸出信(xin)號(hao)，便于微機對信(xin)號(hao)進行處理，容易實(shi)現聯(lian)網工(gong)作，提高整(zheng)個測(ce)量系(xi)統的(de)自動化(hua)程度。

磁致伸(shen)縮(suo)液位計技術參數

測量范圍:300-6000mm(可根據(ju)客(ke)戶要求(qiu)訂制(zhi))

準確度:士0.1%FS或士1mm

模擬輸出:4-2OmADC二線制

         和疊加(jia)在HART通訊協議上的(de)4'-2OmADC

供電(dian)電(dian)源:24VDC

負(fu)載輸(shu)出:0-6200Ω

工(gong)作壓(ya)力(li):簇1.6MPa

環境溫度:-25~+70 0C

介質溫度:并-40~十150℃

盲(mang)區(qu):上盲(mang)區(qu)S1: 100mm，下盲(mang)區(qu)S2: 60mm(見(jian)圖三)

介質密(mi)度:≥ O.8g/cm3   

螺紋安裝:M30 X 2

本(ben)安型:Exia II CT3^-T4

隔爆(bao)型:Exd II CT4^-T6

防護等級(ji):IP66

其他參數   

導向管材料:不銹鋼(gang)304、316或用戶特殊定制;

外殼(ke)材料(liao):鋁合金;

電纜(lan)接口:1個M20X 1.5電纜(lan)入口，一個盲堵M20 X 1.5;

浮(fu)球(qiu)材料:不銹鋼304、316;

安裝(zhuang)法蘭:用戶(hu)自制或(huo)根據用戶(hu)要(yao)求定制;

磁(ci)致(zhi)伸(shen)縮液(ye)位計安裝與接線

1、變送(song)器與(yu)顯示儀(yi)之間的連接(jie)線(xian)不能與(yu)曳流線(xian)同路鋪設。為了避免(mian)干擾(rao)信號，盡可能使用屏蔽電纜在鐵(tie)管內鋪設。

2、安(an)裝好后仔細(xi)檢查(cha)接線圖，要做到準確無誤!

3、產品(pin)垂直安裝，安裝斜度不能大于5度。

磁致伸縮液位計應用信息

與磁翻板液位計聯用

可(ke)以與本公司UQC系列磁(ci)翻(fan)柱(zhu)式液位(wei)計連用，替代(dai)其LB磁(ci)性位(wei)置變送器選購(gou)件界面應用

    應用在測量界(jie)面教須是(shi)(shi)頂(ding)裝形式，低壓狀態。0.1比重差需配直(zhi)經約150mm的(de)浮(fu)球(qiu)·0.05比重差需配直(zhi)經約200mm的(de)浮(fu)球(qiu)。界(jie)面不清(qing)，有混濁層(ceng)條件下，浮(fu)球(qiu)高度(du)至少是(shi)(shi)混濁層(ceng)厚(hou)度(du)一半。用戶必須安排浮(fu)球(qiu)進入(ru)容器的(de)途徑。

普通型的使用方(fang)法:

標定

    A.除去浮球上端鎖定卡環，下環不動(dong)。

    B.注意檢查浮球上(shang)下端面(mian)(mian)，有(you)小凹陷一面(mian)(mian)應朝上(shang)。

    C.儀表出廠時已(yi)把零(ling)液位(wei)標定在導向(xiang)管下(xia)端(duan)面以(yi)(yi)上(shang)60mm處(chu)，滿(man)液位(wei)標定在安裝法蘭(lan)密封(feng)面以(yi)(yi)下(xia)100二處(chu).如要(yao)重新標定，按(an)以(yi)(yi)下(xia)步驟進行。

D. 24V直流(liu)電源(yuan)+端(duan)接(jie)儀表(biao)靠中(zhong)心十端(duan)子，電源(yuan)一(yi)端(duan)接(jie)儀表(biao)靠中(zhong)心一(yi)端(duan)子后接(jie)通(tong)電源(yuan)。

E.根據儀表安裝(zhuang)現場的(de)結(jie)構(gou)參數推算出零液(ye)(ye)位時(shi)液(ye)(ye)面在導(dao)(dao)向管(guan)的(de)位置(0位置)，滿液(ye)(ye)位時(shi)液(ye)(ye)面在導(dao)(dao)向管(guan)的(de)位置(滿位置)。分別(bie)標(biao)記在導(dao)(dao)向管(guan)上.

F.把浮(fu)球移到0位置(zhi)，讓浮(fu)球中線(xian)對(dui)齊(qi)0位置(zhi)，按下(xia)是(shi)電路(lu)(lu)板(ban)上(shang)“S1”按鈕半秒(miao)后松(song)開。把浮(fu)球移到滿位置(zhi)，讓浮(fu)球中線(xian)對(dui)齊(qi)滿位置(zhi)，按下(xia)電路(lu)(lu)板(ban)上(shang)“S1”按鈕半秒(miao)后松(song)開，完成(cheng)標定.(見圖四)

G.斷開電源(yuan)，拆去接線。

HART型的使用方法:

按鍵標定(ding)

    該儀表(biao)可(ke)以(yi)通過按鍵操作標定4mA(零位(wei))和(he)20mA(滿(man)位(wei))，同(tong)時當零液位(wei)發(fa)生改變不在導(dao)向(xiang)管下面時，由按鍵操作來進行零液位遷移.不需(xu)要標定時，儀表如下圖所示(shi)顯示(shi)液位值:

當需要標定時，則先旋開外殼蓋，再根據(ju)如(ru)下(xia)方法進行(xing)操作:

    1.零(ling)位遷移標定:當需要進行零(ling)液位遷移時，把浮子移至(zhi)相對應(ying)的位置，然后同(tong)時按下(xia)(xia)"FULL”和“ZERO”兩(liang)鍵(jian)5s，此時記錄下(xia)(xia)當前液位，作(zuo)為(wei)下(xia)(xia)次(ci)計(ji)算液位計(ji)算偏移量，同(tong)時LCD上閃(shan)爍顯(xian)示“0”液位，如圖(tu)六(liu)所示，過3s鐘(zhong)后停止閃(shan)爍，再重新測(ce)量液位時，則(ze)是相對應(ying)于(yu)新零(ling)位的液位。

2.標定4mA:先(xian)把(ba)浮子移至(zhi)所要求的4mA相(xiang)對(dui)應的位置(zhi)，單按下“ZERO"鍵5s, LCD上閃爍(shuo)顯示(shi)。4mA'，字樣(yang)，以提(ti)示(shi)此時標定4mA.如(ru)圖七所示(shi)，:過3s鐘(zhong)后重新顯示(shi)回液(ye)位值(zhi);

3.標定(ding)20mA:先(xian)把(ba)浮子(zi)移至所要求的20mA相(xiang)對應的位置，再(zai)單按下FULL鍵5s. LCD上閃(shan)爍顯(xian)示(shi)“20mA”字樣(yang)，以提(ti)示(shi)此時標定(ding)20mA見圖八，過3s鐘(zhong)后(hou)重新顯(xian)示(shi)回液位值(液位不隨(sui)20mA相(xiang)對應的位置改變而改變);

整個按鍵標定(ding)順序(xu)應按上面1,2,3或1,3,、2步(bu)驟，零位遷(qian)移標定(ding)后，需要(yao)重新標定(ding)4mA和20mA，不(bu)然電流和百分比輸出可能會出錯!

上位機(ji)操(cao)作

    在打(da)開上位機界面之前，先查看端口(kou)USB轉(zhuan)Hart通(tong)(tong)訊(xun)是否連接(jie)上，如圖九所示(shi)，當(dang)出現有CP2101 USB to UART Bridge Controller(COM1)，說明Hart通(tong)(tong)訊(xun)硬(ying)件己連接(jie)上

:然后打開上位機界(jie)面，出現如(ru)圖(tu)十所示

單(dan)擊(ji)文件菜單(dan)，如圖十一所示(shi)，出現單(dan)點查詢多點查詢子菜單(dan)，是(shi)用(yong)來查找儀表設(she)備，如果只有單(dan)臺，一般都默認為是(shi)地(di)址(zhi)釣，要修改(gai)地(di)址(zhi)可以通過進入下面要介紹的屬(shu)性(xing)菜單(dan)來進行(xing)

右鍵單擊(ji)#0總線設備，如圖十二出(chu)現幾個(ge)子(zi)菜單。

初始化菜單是(shi)用來修改傳感器大量程，同(tong)時(shi)進行液位校準(zhun)，如圖十三所(suo)示(shi):

其中屬(shu)性(xing)是用來讀取與設備相關(guan)的(de)一(yi)些信(xin)息(xi)，同時可以修改設備的(de)地址，如(ru)圖十(shi)四所示(shi):

監視菜單是(shi)用來查看(kan)主要變量的量程上下(xia)限，PV值以及(ji)電流值和百(bai)分(fen)比，如(ru)圖十(shi)五(wu)所示:

信息(xi)(xi)菜單(dan)用(yong)來讀寫(xie)與產品(pin)相關的工位號，裝(zhuang)配號，描(miao)述符(fu)號，信息(xi)(xi)和日(ri)期等信息(xi)(xi)，如(ru)圖十(shi)六(liu)所示。

組(zu)態(tai)菜單是用來對量(liang)程(cheng)上(shang)下(xia)(xia)限，工程(cheng)單位和阻尼值進行組(zu)態(tai)，同時可讀取傳(chuan)感器上(shang)下(xia)(xia)限以(yi)及小(xiao)量(liang)程(cheng)值，如圖十七所示:

電流(liu)微(wei)調菜單是用來調節(jie)4mA和(he)20mA，使(shi)電流(liu)輸出模擬量和(he)上位機的(de)數(shu)字量保持一致，如圖十八所示(shi)，當進(jin)入4mA電流(liu)微(wei)調時，讀取此時電流(liu)表(biao)的(de)值，寫到當前(qian)回(hui)路電流(liu)上，點(dian)擊發送，4mA微(wei)調完成，同樣20mA微(wei)調也是類(lei)似操作(zuo).